前言

芯仙能源技術有限公司推出了一款2200VA的雙向逆變器，其采用數字芯片控制，逆變模式下額定輸出電壓為220V，支持200-240V調節，額定輸出功率為2400VA，峰值輸出功率為4800VA。整流模式下具備1600W輸出功率，支持40-58.8V輸出，具備涓流充電，輸出過流保護和過電壓保護。

雙向逆變器設有主動散熱風扇，在整流模式和逆變模式下的滿載效率均高于93%，并具備UPS功能，可用于48V電池組的儲能，直流微網，V2G逆變等新能源應用場景。下面充電頭網就對這款雙向逆變器進行解析，展示這款雙向逆變器的設計和用料。

芯仙方案2.2kW 雙向AC-DC逆變器外觀

模塊正面一覽，右端設有一排接線座子，板子中間設有垂直的PCB小板，開關MOS管均設有大型散熱片輔助散熱。

主板背面電路設計規則，芯片等大小器件焊接干凈利落，整體工藝水準好。

使用直尺測量逆變模塊長度。

測得逆變模塊長度約為278mm。

逆變模塊寬度約為127.2mm。

逆變模塊厚度約為45.9mm。

測得重量約為1665g。

芯仙方案2.2kW 雙向AC-DC逆變器解析

看完了芯仙這款雙向逆變器的外觀，下面就開始詳細解析這款雙向逆變器的用料和設計。

逆變器PCBA模塊正面一覽，左側為逆變模塊的接線端子，在模塊中間焊接一塊控制小板。模塊左下方為直流接線柱，開關管散熱片，變壓器，諧振電感，諧振電容，右下角為全橋LLC開關管散熱片。在散熱片上方是三顆高壓濾波電容，上方散熱片為IGBT散熱。在散熱片上方為PFC電感，向左焊接EMI濾波電路和切換繼電器。

PCBA模塊背面大電流走線露銅加錫，增加載流。還焊接兩顆驅動器芯片用于低壓MOS管驅動，四顆隔離驅動器用于全橋LLC開關管和IGBT驅動，焊接兩顆電流檢測芯片用于電流檢測。

逆變器PCBA模塊側面一覽，左側黑色接線柱連接交流輸入輸出導線，右側接線柱用于連接直流正負極，黑色接線柱兩側焊接多顆藍色Y電容。

直流端正負極接線端子特寫。

正極采用兩顆80A保險絲并聯，進行過流保護。

直流端負極5顆1mΩ電阻并聯檢測電流。

濾波電容來自JSH萬京源，PZ系列固態電容，規格為330μF 63V。

共使用五顆并聯。

在固態電容背面還并聯MLCC電容濾波。

用于驅動低壓MOS管的驅動器來自MPS，型號MP1924A，是一顆耐壓100V的高頻半橋驅動器，芯片內置自舉二極管，上下管支持獨立控制，采用SOIC-8封裝。在驅動器外圍使用三極管組成半橋擴流，增強驅動能力。

另一顆MP1924A驅動器特寫。

側面為電池端開關管散熱片，側面焊接變壓器，諧振電感和諧振電容，右側散熱片為全橋LLC開關管。

電池端開關管來自英飛凌，型號IPP023N10N5，NMOS，耐壓100V，導阻2.3mΩ，采用TO220封裝。

另一側也采用相同型號的MOS管，共使用八顆組成全橋。

在散熱片側面使用螺絲固定熱敏電阻，檢測開關管溫升。

升壓變壓器采用銅片和多層絕緣線繞制，輸出線上穿過磁環進行電流檢測。

諧振電感采用利茲線繞制。

三顆并聯的諧振電容來自廈門法拉電子，為MMKP82系列雙面金屬化聚丙烯膜電容器，體積小性能強，規格為0.022μF 1000V。

側面為兩片散熱片，中間為高壓濾波電容，右側為PFC電感。

散熱片上固定四顆NMOS，為全橋LLC開關管。

在散熱片側面使用螺絲固定熱敏電阻，檢測開關管溫升。

開關管來自光電子，型號SJMN099R60ZSW，超結NMOS，耐壓600V，導阻86mΩ，采用TO247封裝。

逆變器內部使用兩顆納芯微 NSi6602BD 隔離驅動器用于MOS管驅動。

在兩片散熱片中間是高壓濾波電容，來自FOAI法拉電子，規格為450V 560μF，使用三顆并聯。

在另外一側為PFC電感，濾波電感和濾波電容，繼電器等元件。

在PFC電感后面的散熱片上是四顆輸出調制的IGBT。

IGBT來自TRinno特瑞諾，型號TGH40N65F2DS，規格為650V 40A，采用TO247封裝。

IGBT的散熱片上也設有熱敏電阻檢測溫升。

逆變器內部使用兩顆納芯微 NSi6602BD 隔離驅動器用于IGBT驅動。

電流傳感器芯片來自ACEINNA新納，絲印MCA11503，型號MCA1101-50-3，是一顆50A量程，3.3V供電的隔離電流傳感器，采用AMR各向異性磁阻技術。

PFC電感采用磁環繞制，底部使用電木板絕緣。

濾波電容與濾波電感特寫。

一顆濾波電容來自STE松田電子，兩側為濾波電感和切換輸入輸出的繼電器。

兩顆繼電器來自宏發，為HF175F系列，線圈電壓12V，觸點容量16A，用于逆變器切換輸入和輸出。

STE 松田電子 14D561K壓敏電阻用于吸收浪涌。

用于輸出電流檢測的電流傳感器來自ACEINNA新納，絲印MCA11503，型號MCA1101-50-3，量程為50A。

模塊交流輸入輸出端分別連接保險絲，進行過流保護。

交流輸入輸出接線端子特寫。

藍色Y電容來自STE松田電子。

在雙向逆變器中間位置焊接一塊控制小板。

逆變器控制小板焊接恩智浦數字信號控制器 MC56F81768MLH，芯片內置100MHz主頻的56800EX DSP內核，內置 128KB Flash 和 20KB RAM，芯片內置兩個運放，兩個I2C接口，一個SPI接口和四個DMA通道。

另一顆數字信號控制器型號相同。

綠色NTC熱敏電阻用于檢測逆變器內部空氣溫度。

小板上焊接的供電變壓器特寫，側面粘貼標簽。

小板上的接線端子特寫。

納芯微 NSi8231 三通道雙向數字隔離芯片用于兩顆MCU之間通信。

兩顆納芯微 NSi8220 雙通道雙向數字隔離芯片用于兩顆MCU之間通信。

SP485E用于485通信。

MCP6002I雙運放來自微芯科技，用于信號檢測放大。

SBR12100用于輸出整流。

小板上焊接一顆濾波電容，規格為220μF 35V。

交流輸入還為內置的輔助電源供電，共模電感采用漆包線和絕緣線繞制，底部采用電木板絕緣。

安規X2電容來自圣融達科技，規劃為0.1μF。

整流橋采用插件焊接。

保險絲和濾波電容特寫。

初級電源芯片來自通嘉，型號LD9175GN，是一顆多模式初級芯片，內部集成MOS管，采用DIP8封裝。

開關變壓器特寫。

PCBA模塊背面還焊接一顆貼片Y電容，來自STE松田電子。

兩顆SBR12100肖特基二極管用于輸出整流。

三顆鈺邦 470μF 16V固態電容用于輸出濾波。

用于連接散熱風扇的插座特寫。

充電頭網總結

芯仙能源技術推出的這款雙向逆變器具備2400W逆變功率，并具備1600W充電功率，適用于48V電池系統的儲能應用等場景。逆變器具備交流輸入，過壓欠壓保護，輸出過壓，欠壓保護，均支持通過軟件配置。

這款雙向逆變器為三有源橋設計，使用兩顆NXP恩智浦MC56F81768MLH數字信號控制器進行整機控制。搭配使用MPS和納芯微的驅動器用于開關管驅動。其中電池端開關管來自英飛凌，型號IPP023N10N5，高壓MOS管來自光電子，型號SJMN099R60ZSW，IGBT來自特瑞諾，型號TGH40N65F2DS。

電池端濾波固態電容來自JSH萬京源，高壓濾波電容來自FOAI法拉，采用新納MCA1101-50-3電流傳感器進行電流檢測，逆變器輸入輸出端和電池端均配有保險絲進行過流保護，導線通過端子連接，便于組裝使用。這款雙向逆變器的內部做工和用料都很扎實，并且具有完善的全套保護功能，滿足48V平臺新能源應用。