PAI8233高可靠性隔离式双通道栅极驱动器

目前，光伏发电成为当前新能源发电的重要研究方向。然而，由于外界环境的影响，光伏出力会有波动性和随机性，这往往不能满足上级电网功率调度的需求。为了减小光伏系统出力的波动性和随机性对电网的冲击，则需要引入储能系统。储能系统能够对光伏出力的波动进行平抑，实现削峰填谷的功能，以满足并网需求。逆变器在光储联合运行系统中得到运用，则会显著提高整个系统的效率。同时，如何做好整个系统控制策略的设计，运用合理的能量管理策略，以维持并网电压的稳定、改善电网的电能质量、满足上级电网调度需求，这些是当前必须要解决的问题。

家庭储能系统一般分为光伏系统、储能系统、逆变系统三大部分，并通过对整个系统控制策略的实现，维持了并网电压的稳定，实现了逆变器在单位功率因数下的可靠运行，满足了上级电网功率调度的需求，改善了电网的电能质量，增强了电网对新能源的吸纳能力。系统整体包括三大系统：光伏系统、储能系统、逆变系统。后与直流母线相连接；Buck-Boost变流器连接直流母线；H桥逆变器的直流侧与直流母线相连。

家庭储能系统按功能，一般可分为5大功能模块，分别是: Charge模块、BOOST 模块、INV逆变模块、市电电流采样模块、控制模块。各功能模块的作用如下：

其中：

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Charge模块：负责电池的充放电，以及接收指令，实现能量分配

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BOOST 模块：负责追踪太阳能面板的最大功率点

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INV逆变模块：将直流电转换为交流电输送出去

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市电电流采样模块：实时采集市电电流信息，将电流信息反馈给主控板

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控制模块：实现Charge模块、BOOST 模块以及INV逆变模块之间的能量调度

具体的电路框图如下，其中Charge模块采用BUCK-BOOST拓扑+全桥DC-DC拓扑结构，其中全桥拓扑主要用于低压直流转高压直流便于后端逆变，BUCK-BOOST拓扑主要用于储能系统中电池的充放电，当给电池充电时为BUCK电路，当电池向外供电时为BOOST电路。BOOST 模块主要负责太阳能面板直流电压的稳定输出。INV逆变模块主要采用传统的H桥拓扑。

针对便携式储能的兴起，荣湃顺势推出可用于BUCK-BOOST，BOOST，DC-DC全桥，H桥拓扑中MOS管的双通道隔离驱动PAI8233系列，单通道隔离驱动PAI8211系列，用于原副边两个DSP隔离通信及用于CAN通信和485通信的数字隔离器系列，以及会陆续推出的针对原副边电流采样的隔离放大器PAI5500系列等。

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PAI8233高可靠性

隔离式双通道栅极驱动器

PAI8233是一系列高可靠性的隔离式双通道栅极驱动器IC，可以设计为驱动高达5MHz开关频率的功率晶体管。每个输出可以实现低至19ns传播延迟和5ns的最大延迟匹配，来提供最大4A/8A的拉灌电流能力。PAI8233C 在SOIC-16和SOIC-14宽体封装中提供5000VRMS隔离。100V/μs的最小共模瞬变抗扰度(CMTI)提高系统鲁棒性。该驱动器的最大工作电源电压为25V，而输入侧则接受3V至5.5V的电源电压。所有电源电压引脚均支持欠压锁定(UVLO)保护。PAI8233C 具有所有这些出色的功能，适用于高可靠性、高功率密度和高效率的开关电源系统。

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PAI8211单通道

隔离式栅极驱动器

PAI8211是单通道隔离式栅极驱动器，旨在驱动许多应用中的IGBT，功率MOSFET和SiC MOSFET。它提供分立输出，分别控制上升和下降时间，并可以提供最大6A/6A的拉灌电流能力。PAI8211提供SOP8（150 mil）封装，根据UL1577可支持3750VRMS隔离，150kV/μs的最小共模瞬变抗扰度（CMTI），支持系统鲁棒性。该驱动器的最大工作电源电压为33V，而输入侧则接受2.5V至5.5V的电源电压。所有电源电压引脚均支持欠压锁定（UVLO）保护。PAI8211具有高驱动电流，出色的耐用性，宽电源电压范围和快速信号传播的特性，适用于高可靠性、高功率密度和高效率的开关电源系统。

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PAI5500隔离电流放大器

PAI5500是输出与输入基于Idivider电容隔离技术的隔离电流放大器。此系列产品具有线性差分输入信号±250mV范围（±320mV满量程）。故障安全功能包括输入共模过压检测和VDD1缺失检测，简化了系统级设计和诊断。PAI5500的固定增益为8.2，并提供差分模拟输出。低失调和增益漂移确保了整个温度范围内的精度。高共模瞬变抗扰度可确保即使在存在大功率开关的情况下（例如在电机控制应用中），该设备也能够提供准确而可靠的测量结果。

具体工作模式能量流动如下：

模式一：太阳能能量刚好与家用负载平衡时，单独由太阳能给负载供电。

模式二：太阳能能量大于家用负载，除给后端负载供电外，剩余能量将给电池充电。

模式三：太阳能能量大于家用负载和电池充电，多余能量通过逆变输送给电网。

模式四：太阳能能量小于家用负载，电池放电供给负载。

模式五：太阳能能量和电池放电能量小于负载功率，市电补偿所缺能量。

模式六：晚上家用负载功率较小时，电池释放能量供电。

模式七：晚上家用负载功率较大时，电池释放能量不足，市电补偿所缺能量。

审核编辑 ：李倩