JAJU915A December 2023 – June 2024
エネルギーの持続可能性とセキュリティは、太陽光発電およびエネルギー貯蔵システムなどの再生可能エネルギーの需要を加速させています。住宅向けの使用事例において、マイクロ インバータは、エンド ユーザーが簡単に設置できることと共に、コストと効率の観点から好ましいトレードオフを示します。反対に、エネルギー貯蔵システムは、双方向コンバータを持たない既存のマイクロ インバータ製品では困難です。
このリファレンス デザインは、PV 入力機能と 48V BESS を組み合わせるための完全な双方向電力フローに対応した 4 チャネル マイクロ インバータの実現可能な実装を示すことを意図しています。
このリファレンス デザインには以下の 3 つの主要な段が含まれます。
高い電力密度と効率を実現するため、各段には GaN 技術を採用しています。
このデザインは、4 つの入力 DC/DC コンバータ、1 つの絶縁型 CLLLC コンバータ、1 つのトーテムポール DC/AC コンバータで構成されています。ボード内のすべての DC/DC 変換段には、テキサス・インスツルメンツの上面放熱型 GaN デバイスが使われており、これらの変換段はボードの裏側に配置されています。これにより、ヒートシンクへの電力損失の放散を可能にしています。
DC/AC 部分では、DC リンク電解コンデンサ、トーテムポール DC/AC コンバータ、プリチャージ回路、EMI フィルタを実装しています。トーテムポール DC/AC の高周波数のブランチには、テキサス・インスツルメンツの上面放熱型 GaN デバイスが使われています。
このボードには、熱インターフェイス材料を使用して GaN FET に接続されたアルミニウム製ヒートシンクの上に取り付けられています。このデザインは静的な冷却条件で動作することを想定しており、サイズは 28mm × 200 mm × 200 mm です。システム全体の寸法は 40mm × 200 mm × 200 mm、したがって体積は 1.6 リットルです。電力密度の計算値は 1kW/リットルです。