储能系统的“指挥者”-功率驱动芯片

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电子爱好者网报道(文章 / 功率驱动芯片的黄山明（Power Driver ICs）它是一种专门为处理高功率信号而设计的集成电路，可以将输入电能转换成所需的功率输出来驱动各种负荷。它们通常由功率晶体管和功率晶体管组成 MOSFET、功率 IGBT 等功率装置构成，具有效率高、可靠性高、集成度高等特点。

顾名思义，工作原理主要包括四个步骤:电能接收和转换、功率放大、负载驱动和保护和控制。功率驱动芯片通过内部功率器件(如功率晶体管、功率晶体管)接收电源或其他电子产品的电能 MOSFET 或功率 IGBT）将其转换为所需的电压和电流。

为了满足负载所需的功率要求，接收到的电能被内部功率器件放大。这个过程保证了电能的有效转换和应用。放大后的电能输出到负载中，驱动负载工作。负载可以是电机，LED 各种需要电能驱动的设备，如灯具、音箱等。

为了保证系统的安全稳定运行，一般功率驱动芯片具有过流、过压、过热等保护功能。与此同时，它还可以接收外部控制信号，完成对负载的精确控制。

然而，在储能系统中，功率驱动芯片相当于整个系统的“指挥官”，保证了系统的安全、高效和可靠运行。它在提高系统性能和延长设备寿命方面发挥着重要作用，通过精确控制电力转换过程。

信号放大和电气隔离是其中最重要的功能，例如，功率驱动芯片的接收来自 BMS 或 EMS 弱控制指令，并将这些信号放大到足以驱动大功率开关设备(例如 MOSFET、IGBT 等）强度。

而在储能系统中，高压和低压电路往往并存。功率驱动芯片可以在这些不同电压等级的电路之间提供电气隔离，以确保低压控制电路不受高压影响。这就像一堵防火墙，可以保护控制电路免受高压电路的影响，避免短路损坏。

在实际应用中，功率驱动芯片可以应用于家庭储能系统，帮助将太阳能电池板产生的DC转换为家用电器可用的交流电，同时保证电网停电时家用电的可持续性。在工业储能系统中，功率驱动芯片可以通过在电费低谷时段充电和高峰时段放电来帮助企业节省电费。

动力驱动芯片方案在市场上

在储能系统中，功率驱动芯片是保证高效可靠电力转换的关键部件。因为它直接影响系统的效率、可靠性和安全性。市场上很多知名企业都提供适合储能的功率驱动芯片。

例如 TI 的 UCC21520，可以提供电气隔离，保证控制电路的安全性。最大输出电流可达 ± 适合大功率的4A MOSFET 和 IGBT。支持高达 150kHz 开关频率降低，开关损耗降低。

推出了安森美适用于驱动功率的NCD57080 MOSFET 和 IGBT，最大输出电流可达 ± 8A，适用于大功率应用，支持高达 1MHz 开关频率降低，开关损耗降低。

ST 的 STGAP2S 可提供 3.75kV 保证控制电路安全的电气隔离，最大输出电流可达到最大输出电流。 ± 适合大功率的4A MOSFET 和 IGBT，支持高达 150kHz 开关频率降低，开关损耗降低。

国内一些厂商也推出了许多相关产品，如芯朋微。 CP2105适用于电池管理系统等低侧驱动应用，内置过流保护、温度保护等多种保护功能，具有高效的驱动设计，降低静态功耗。

屹晶微的 EG8025 本产品为纯弦波逆变器专用芯片，集成双路。 600V 半桥髙压 MOS 驱动，选择电流方式 PWM 控制方法，提高转换效率，内置过流保护和欠压锁定功能。

英弗耐斯自己研究 Dynamic Tracking门极驱动芯片(稳定平衡) GateDriver 与传统的驱动设计相比，具有闭环控制功能，该驱动芯片在相同的电压过冲下可以减少。 30% 开关损耗；或者在相同的开关速度和消耗下，抑制 35% 电压过冲，芯片已经在 20KW 完成充电模块的功率提高认证。

这类功率驱动芯片各有特点，适用于不同的应用领域，基本上可以满足储能逆变器、电机驱动、电源转换系统等设备的使用。

总结

通过高效的电能转换和精确的控制功能，功率驱动芯片在现代电子产品中起着至关重要的作用，为各种大功率应用提供了可靠的解决方案。特别是在储能系统中，功率驱动芯片是保证电力转换效率高、可靠的关键部件。在政策支持、市场需求和技术进步的多重推动下，国内动力驱动芯片行业取得了显著的发展成果，在新能源汽车、储能系统等新兴市场占有一席之地。

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