先楫方案 | 高达3.3KW+95%！国产高性能数字电源解决方案

上海先楫半导体科技有限公司（先楫半导体，HPMicro）基于高性能国产MCU HPM5361 推出全新高性能单相Boost PFC+全桥LLC数字电源解决方案。该方案采用主动式PFC技术与高效LLC谐振变换器拓扑相结合，能够在实现精准功率因数校正、显著抑制电网谐波污染的同时，全面提升系统能效、功率密度与整体成本效益。该方案得益于高度集成的设计，在紧凑尺寸下实现效率、功率和密度的同步优化。同时具备完善的功能配置，卓越的动态性能与出色的产品化成熟度，可广泛应用于通信电源、服务器电源、新能源及电力系统等对可靠性、功率密度、能效与成本要求严苛的领域。

 

 

 

单相Boost PFC+全桥LLC 数字电源方案

 

 

 

方案介绍

 

 

采用两颗HPM5361的国产高性能RISC-V MCU芯片分别作为 PFC 和 LLC 控制器，所有控制逻辑由软件实现

输出功率：高达 3.3KW

峰值效率：高达 95%

拓扑结构：桥式 PFC + 全桥 LLC + 硬件同步整流（SR）

性能特性：高功率因数（High PF），低总谐波失真（Low iTHD）

输入电压（Vin）：90 V～265 VAC

输出规格（Vo）：54 V，62 A

通信接口：RS485

尺寸：41×109×247mm

 

芯片优势

 

 

先楫半导体HPM5300系列是一款高性能RISC-V内核微控制器，主频高达480MHz，配备288KB SRAM与1MB Flash，支持双精度浮点运算和增强型DSP指令扩展，为数字电源系统中的滤波、锁相、补偿等复杂算法提供强大的算力支持。
在模拟集成方面，该系列内置2个16位高精度ADC、2个12位DAC、2个模拟比较器及2个运算放大器，支持高精度快速采样（最高支持4MSPS@12位模式）、过零检测、过压过流保护监测等功能，有效提升系统响应速度与可靠性。同时配备两个八通道PWM模块，可灵活实现占空比调节、开关频率控制与死区控制，满足各类电源拓扑的控制需求。同时引入了PLB可编程逻辑单元，可为数字电源提供灵活的组合逻辑和时序控制需求。通讯接口丰富，集成4路CAN-FD、多路UART/SPI/I2C以及内置HS PHY的USB OTG，便于实现多样化外部连接。

 

 

 

方案系统框图

 

 

（ PFC系统架构 ）
（ LLC系统架构 ）

 

 

 

方案波形测试结果

 

 

 

 

 

 

应用场景

 

 

主要面向通信基站设备、数据中心服务器电源等对功率密度、可靠性和动态响应要求严苛的高端工业应用场景。