電子發燒友網報道（文/李寧遠）綠色能源在近幾年受到了廣泛關注，相關市場實現了創紀錄的增長。根據相關統計，截至2022年底，全國可再生能源裝機已突破12億千瓦，2022年可再生能源發電量達到2.7萬億千瓦時，占全社會用電量的31.6%，較2021年提高1.7個百分點，可再生能源在保障能源供應方面發揮的作用越來越明顯。

在實現綠色能源的能量轉換過程中，光伏逆變器，儲能變流器，充電樁等成為關鍵設備在轉換過程中發揮著不可替代的作用，用于其中的相關器件也隨需求上漲受到了廣泛關注。

光伏逆變轉換核“芯”

一般來說，光伏逆變器主要由輸入濾波電路、DC/DC MPPT電路、DC/AC逆變電路、輸出濾波電路、核心控制單元電路組成。在一個典型的太陽能逆變器中，在光伏逆變器主功率部分，太陽能面板會裝在一個電動支架上面，通過電機驅動帶動面板轉動來獲得最合適的光照角度。然后緊接著接入到一個最大功率點跟蹤電路，然后緊接實現DCAC的轉換，然后將其擴入到電網中。還會有輔助電路，從電網直接取電，然后是經過ACDC，然后再通過DCDC轉換成一個控制板可以使用的電壓。

作為交直流轉換設備，實現轉換的核心器件是功率半導體，也就是IGBT、MOSFET、SiC、GaN這些耳熟能詳的功率半導體。

在光伏儲能領域，因為這些應用里的電壓等級都非常高，電流傳感芯片也是很重要的一類器件。光伏逆變中的電流檢測必須在高電壓隔離下進行，而且傳感需要提供足夠快速的保護，確保系統對安全工作區外的事件做出迅速響應，避免損壞半導體和其他敏感器件。很典型的逆變器電流檢測部分，對電流檢測的要求都是需要有高隔離電壓等級，還能實現高邊電流采樣并快速關斷。

光伏逆變自然少不了主控MCU的協助，為DCDC和DCAC中的電源開關準確生成PWM、提供逆變電路的過溫、過壓、欠壓等監控保護功能、各種智能化控制功能等等都需要MCU來統一管理。

此外，電容、電阻、電感等磁性元件在光伏逆變器中也有大量的應用，并在相當大的程度上影響著逆變性能。

儲能變流器中的關鍵器件

儲能變流器，一種可以控制蓄電池的充電和放電過程，進行交直流的變換，在無電網情況下可以直接為交流負荷供電的設備。儲能變流器由DCAC雙向變流器、控制單元等構成，根據功率指令的符號及大小控制變流器對電池進行充電或放電，實現對電網有功功率及無功功率的調節。

嚴格來說，光伏逆變器是儲能變流器的一個類別。因此二者在核心器件的組成上是有些類似的。不同之處在于儲能變流器會要求主控更強的控制能力，因為儲能變流器需要捕獲電網的電壓、頻率，并依據這些信號來控制儲能系統接入電網并調整母線電壓到適合儲能工作的電壓平臺。

不論是前級DCDC的控制需求，還是后級DCAC的控制需求，主控需要隨時控制流過電池的電流來響應充放電指令，平衡好電壓、頻率以及傳輸功率。所以這種設備對主控會要求更高效的內核運算能力、更豐富的外設資源和更充足的存儲空間。

充電設備中的高度集成趨勢

在用電側，各種充電樁、充電設備的核心是功率模塊，在功率模塊內將電網中的交流電轉化為可直接向電池充電的直流電。這部分的組成部分包括半導體功率器件、集成電路、磁性元件、PCB、電容等等。

用于其中AC輸入側、ACDC變換、DCDC變換部分的各類驅動、計量、檢測芯片，都呈現出高度集成化趨勢。單芯片的各種方案，能夠有效減少器件的使用數量，這樣有利于提高系統的功率密度。其中DCAC的轉換會影響整個充電體驗，使用高集成度高帶寬的電流傳感和高速的門級驅動能夠提升DCAC的轉換效率。

小結

能源方向是工業領域應用一個重要的分支，很多能源設備都需要用到工業級的芯片方案。這些核心器件、IC也紛紛針對能源應用推陳出新，隨著能源市場進一步拓展，用于其中的核心設備與相關的元器件、IC需求也會持續走高。