双向电源控制技术（Bidirectional Power Control Technology,BPCT）在户用储能、便携式储能及电动汽车等领域的渗透率显著提升。在能源效率标准持续升级的前提背景下，转换效率＞96%与MTBF＞100,000小时已成为市场准入基准。该技术通过提升能源回馈利用率（＞90%）及支持设备高密度集成，直接响应全球碳中和目标。
第三代半导体应用瓶颈
虽然碳化硅（SiC）/氮化镓（GaN）器件推动电源功率密度突破50W/cm³（较硅基提升3倍），但产业化进程仍受制于：
成本因素：SiC MOSFET单价为硅基器件4-6倍（2025 Yole数据）
热管理挑战：高开关频率下的电磁兼容设计复杂度增加
市场现状：硅基器件仍占据80%以上工业电源市场份额（Omdia 2024Q3）
传统AC/DC架构缺陷分析
由此针对电源行业对高效率、低成本以及双向工作能力的迫切需求，极海推出了全数字双向电源参考方案。该方案采用单颗G32R501实时控制双核MCU，基于两相交错的图腾柱PFC和LLC谐振变换器，结合传统硅MOSFET，实现两级变换器双向软开关工作，为实现高效率、低成本的双向数字电源解决方案提供了选择。
G32R501全数字双向电源参考方案介绍
极海G32R501全数字双向电源参考方案，具备高效率、高可靠、高转换率、低噪声和高性价比等特点，同时配备全面的输入/输出保护和软启动功能，适用于通信电源、服务器电源、便携储能电源等多种场景。
该电源由两级功率拓扑单元组成，前级为两相交错图腾柱功率因数校正（PFC）电路，采用600V传统的硅功率MOSFET；后级LLC谐振变换器采用原边全桥结构，并通过两个变压器分摊损耗，副边由两组全波同步整流电路并联构成。
G32R501全数字双向电源参考方案优势：
单芯片高算力控制：G32R501主频高达250MHz，可在单核内实现两级变换器控制环路；
集成模块化设计：G32R501内置PWM、COMP和CAP等，通过高速霍尔芯片采集电感电流，无需外部过零检测，支持峰值电流灵活控制两相交错图腾柱PFC（临界模式），实现PFC全工作范围的软开关，有效避免MOSFET反并联二极管的反向恢复损耗；
高效能量转换：AC-DC和DC-DC两级变换器，支持软开关和双向控制，整流/逆变模式峰值效率＞96.5％，额定工作效率＞96％，各工况效率完全符合80Plus钛金标准；
灵活输入输出：高效转换单相交流输入电压至直流输出电压，支持适宜电压范围内对电池系统恒功率充放电；
闭环交错并联技术：实现两相变频脉冲180°交错控制，降低电流纹波和谐波，提升轻载效率；
快速保护与散热：电源具有快速响应保护功能，配合可调速风扇散热；
实时监控与调整：支持与上位机连接，可通过上位机实现运行监控、参数调整和程序升级。
G32R501全数字双向电源参考方案测试数据
典型应用场景验证
应用领域 测试负载 效率实测 THDi 符合认证
便携式储能 1kW 48VDC 96.2% 2.8% UN38.3
电动汽车OBC 6.6kW 400VDC 96.7% 2.5% GB/T 18487.1-2023
服务器电源 2kW 12VDC 96.1% 3.0% 80Plus钛金
