英飞凌太阳能微型逆变器解决方案
英飞凌推出62mm CoolSiC^TM模块,为碳化硅开辟新应用领域
企业动态Company News英飞凌推出62mm CoolSiC tm模块，为碳化硅开辟新应用领域2020年7月14H,英飞凌科技股份公司为其1200V CoolSiC™MOSFET模块系列新增了一款62mm 工业标准模块封装产品。
它采用成熟的62mm器件半桥拓扑设计，以及沟槽栅芯片技术，为碳化硅打开了250kW以上（硅IGBT技术在62mm封装的功率密度极限）中等功率应用的大门。
在传统62mm IGBT模块基础上，将碳化硅的应用范围扩展到了太阳能、服务器、储能、电动汽车充电桩、牵引以及商用感应电磁炉和功率转换系统等。
该62mm模块配备了英飞凌的CoolSiC MOSFET 芯片，可实现极高的电流密度。
其极低的开关损耗和传导损耗可以最大限度地减少冷却器件的尺寸。
在高开关频率下运行时，可使用更小的磁性元件。
借助英飞凌CoolSiC芯片技术，客户可以设计尺寸更小的逆变器，从而降低整体系统成本。
它采用62mm标准基板和螺纹接口，具有高鲁棒性的结构设计，从而最大限度地优化并提高系统可用性，同时降低维修成本并减少停机损失。
出色的温度循环能力和150°C的连续工作温度（Tvjop）,带来出色的系统可靠性。
其对称的内部设计，使得上下开关有了相同的开关条件。
可以选装"预处理热界面材料"（TIM）配置，进一步提高模块的热性能。
供货情况采用62mm封装的1200V CoolSiC™MOSFET有6mS2/250A、3mJ2/357A和2mJ2/500A型号可供选择。
它还有专为快速特性评估（双脉冲/连续工作）而设计的评估板可供选择。
为了便于使用，它还提供了可灵活调整的栅极电压和栅极电阻。
同时，还可作为批量生产驱动板的参考设计使用。
全球顶尖碳化硅芯片生产商罗姆落子临港上证报中国证券网讯（记者宋薇萍）记者7月8日从上海自贸试验区临港新片区管委会获悉，ROHM-臻驱科技碳化硅技术联合实验室揭牌仪式近日在临港新片区举行。
1000w 光伏微型逆变方案
1000w 光伏微型逆变方案
一种1000W光伏微型逆变方案可以是采用 MPPT(最大功率点
跟踪)技术的充电控制器和单相逆变器组合。
具体实施方案如下：
1. 光伏面板：选择适当功率的光伏面板组合，总功率为
1000W。
2. 充电控制器：选择功率适配的充电控制器，能够对光伏电池组进行充电、监控和管理。
采用MPPT技术，通过监测光伏
电池的电压和电流，实时跟踪光伏电池的最大功率点，确保最大化光伏电池的输出功率。
3. 逆变器：选择单相逆变器，将光伏电池组的直流电转换为交流电。
逆变器需要具备以下功能：稳定输出电压和频率、提供过压、过载和短路保护、具备网络监测和远程控制功能等。
4. 电池储能系统（可选）：如果需要在光伏电池组无法输出或光伏电量不足时继续供电，可以添加电池储能系统。
充电控制器可以控制将多余的光伏电能存储到电池中，在需要时再将电池的电能转换为交流电供给负载。
5. 监控系统：为了方便监测和管理光伏系统的工作状态和性能，可以添加监控系统。
监控系统可以实时显示光伏电池组的输出功率、电压和电流等信息，以及逆变器的运行状态和故障信息。
总结：该方案通过光伏面板将阳光能转换为电能，并通过充电控制器和逆变器将直流电转换为交流电，从而为负载提供1000W的电力供应。
可根据实际需求选配电池储能系统和监控系统，以提高系统的稳定性和可管理性。
反激式光伏并网微型逆变器功率解耦控制
反激式光伏并网微型逆变器功率解耦控制安少亮;孙向东;翟莎;任碧莹;邱伟祥【摘要】针对微型光伏并网逆变器体积小、效率高的要求,研究了反激式光伏并网微型逆变器的电路拓扑及其工作模态,加入了有源钳位吸收电路,并设计了一种功率解耦技术实现对直流侧功率波动的抑制.仿真与实验均搭建了1台额定功率为100W,输入电压31V,并网电压220 V/50 Hz的模型.仿真与实验结果表明,该微型逆变器可以可靠实现有源钳位技术,漏感能量吸收效果明显,功率解耦控制有效,达到预期目标.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2016(046)007【总页数】5页(P34-38)【关键词】反激变换器;有源钳位;功率解耦;微型逆变器【作者】安少亮;孙向东;翟莎;任碧莹;邱伟祥【作者单位】西安理工大学电气工程系,陕西西安710048;西安理工大学电气工程系,陕西西安710048;中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,陕西西安710065;西安理工大学电气工程系,陕西西安710048;西安理工大学电气工程系,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】TM464光伏并网微型逆变器（简称微逆）是将单一的光伏电池组件输出的直流电直接转化为交流电，并能在较宽功率范围跟踪最大功率点，避免局部阴影造成整个光伏发电系统的发电量大幅下降问题［1-5］，因此微逆的应用前景非常广阔。
但微逆输出功率中含有2倍工频频率的功率脉动，所以微逆的瞬间输入功率和输出功率不平衡，需要在光伏组件输出侧并联大容量电解电容抑制瞬时功率波动。
但因电解电容寿命较短，远低于微逆寿命要求，所以影响微逆寿命和稳定性。
近年来，国内外学者研究了多种功率解耦技术［6-11］，使得微逆的解耦电容容量大大减小，从而将寿命较短的电解电容用小容量、长寿命的薄膜电容代替，以提高微逆的可靠性和使用寿命。
通过区别电路中解耦电容的加入位置，可以将解耦电路类型分为4类：光伏组件输出侧解耦、逆变器直流母线侧解耦、三端口电路解耦以及电网侧解耦［8-11］。
5kw光伏逆变器方案
5kw光伏逆变器方案5kW光伏逆变器方案引言随着可再生能源的快速发展和应用，太阳能光伏发电系统成为了一种绿色、可持续的能源解决方案。
而光伏逆变器则是太阳能光伏发电系统中至关重要的组成部分，它能将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电，并将其供给到电网中。
本文将介绍一个5kW光伏逆变器方案，以满足家庭和小型商业用途的需求。
1. 光伏逆变器的基本原理光伏逆变器的基本原理是将直流电转换为交流电。
首先，太阳能电池板将太阳能光线转化为直流电，然后这些直流电通过光伏逆变器进行电子元器件的处理和控制，最终转换为交流电以供给电网使用。
2. 逆变器的功率容量5kW光伏逆变器的功率容量为5千瓦，即能够将最大5千瓦的直流电转换为交流电。
这种功率容量适用于家庭和小型商业用途，能够满足一般用电需求。
3. 光伏逆变器的特点5kW光伏逆变器方案具有以下几个特点：- 高效率：该逆变器采用先进的电子元器件和控制技术，能够实现高效率的能量转换，最大程度地提高太阳能电池板的利用率。
- 安全可靠：逆变器内置多重保护机制，包括过温保护、过载保护、短路保护等，确保系统的安全运行。
- 易于安装和维护：该逆变器采用模块化设计，安装和维护过程简单方便，减少了工作人员的操作难度和时间成本。
4. 逆变器的工作方式光伏逆变器的工作方式主要包括以下几个步骤：- MPPT跟踪：逆变器通过最大功率点跟踪（MPPT）算法，实时调整太阳能电池板的工作状态，以确保光伏系统能够以最大效率运行。
- 直流到交流转换：逆变器将直流电转换为交流电，并通过滤波器去除电流中的杂波，以确保输出电流的稳定性和纹波度。
- 电网连接：逆变器将转换后的交流电连接到电网中，以向家庭或商业用途供电，并将多余的电能注入电网。
5. 逆变器的应用范围5kW光伏逆变器方案适用于家庭和小型商业用途，如住宅、办公楼、商场等。
它能够满足一般用电需求，并通过太阳能光伏发电系统为用户提供清洁、可再生的能源解决方案。
德州仪器(TI)太阳能微型逆变器解决方案
德州仪器(TI)太阳能微型逆变器解决方案德州仪器（TI）的太阳能微型逆变器解决方案设计注意事项太阳能微型逆变器| 太阳能电池板系统设计太阳能微型逆变器原理方框图与网格相连的光伏（PV）安装通常使用与组串式逆变器串联的模块阵列。
微型逆变器这一快速成长的架构可将PV 模块的功率转换至交流电网，通常用于180-300W 范围内的最大输出功率。
微型逆变器的优势在于易于安装、局部最大功率点跟踪（MPPT）以及为故障提供稳健性的冗余。
逆变器的核心为可通过微控制器或MPPT 控制器执行的MPPT 算法。
该控制器执行所需的高精度算法，以便在调整DC-DC 和DC-AC 转换以生成电网输出交流电压的同时将面板保持在最大功率提取点。
此外，该控制器负责电网的频率锁定。
该控制器还被编程为执行所有电源管理功能必须的控制循环。
PV 最大输出功率取决于工作条件且每时每刻都由于温度、阴影、污浊程度、云量和时间等原因在不断变化，因此，跟踪和调整此最大功率点是一个持续的过程。
该控制器包含高级外设，如用于执行控制循环的高精度PWM 输出和ADC。
该ADC 测量PV 输出电压和电流等变量，然后根据负载更改PWM 占空比，从而调节DC/DC 转换器和DC/AC 转换器。
复杂计划用于跟踪部分阴影PV 模块中的实际最大偶数。
专为在单个时钟周期内读取ADC 和调整PWM 而设计的实时处理器非常具有吸引力。
简单系统的通讯可由单个处理器进行处理，对于具有复杂的监控报告功能的复杂系统可能需要使用辅助处理器。
电流感应通过磁通门传感器或分流电阻器执行。
为安全起见，可能需要将处理器与电流和电压及连接外界的通信总线隔离开来。
包含集成隔离的- 调制器非常具有吸引力。
可处理较高电压并包含集成感应的MOSFET/IGBT 驱动器也非常具有吸引力。
偏置电源使用DC-DC 转换器为逆变器上的电子元件提供电源。
有时也包含通讯。
光伏逆变器方案
1.提高光伏逆变器运行效率，提升发电量。
2.降低故障率，延长设备使用寿命。
3.保障电力质量，满足并网要求。
4.降低运行维护成本，提高经济效益。
本方案旨在为光伏逆变器项目提供合法合规、高效可靠的实施路径，为我国光伏产业发展贡献力量。实施过程中，需密切关注行业动态，不断优化方案，以确保光伏逆变器项目的长期稳定运行。
光伏逆变器方案
第1篇
光伏逆变器方案
一、项目背景
随着我国新能源产业的快速发展，光伏发电已成为重要的可再生能源之一。光伏逆变器作为光伏发电系统的核心组件，其性能直接影响到光伏发电的效率和安全。为了提高光伏发电系统的运行水平，确保光伏逆变器的稳定、高效、安全运行，特制定本方案。
二、方案目标
1.确保光伏逆变器符合国家及地方相关法律法规、技术规范和标准要求。
满足国家及地方相关法规、标准。
具备良好的市场信誉、技术支持和售后服务。
通过国内外权威认证，如CCC、CE等。
-结合项目实际需求，合理配置逆变器容量。
2.设备安装
-依据厂家提供的安装说明书，按照相关标准进行安装。
-考虑环境因素，确保设备安装位置合理，易于散热和维护。
-设备安装过程中，注意防潮、防尘、防腐蚀，确保设备安全稳定运行。
（5）建立设备故障应急预案，确保在发生故障时，能够迅速、有效地进行处理。
四、方案实施与监督
1.加强与设备厂家的沟通，确保设备选型、安装、调试等环节的顺利进行。
2.建立项目实施进度表，明确各阶段工作内容、时间节点和责任人。
3.对项目实施过程进行全程监督，确保项目按照方案要求进行。
4.定期对项目进行评估，分析运行数据，发现问题及时调整方案。
-定期对设备进行巡检、清洁和保养，确保设备长期稳定运行。
1MW光伏逆变器方案
1MW光伏逆变器方案随着可再生能源的快速发展，太阳能发电成为一种重要的清洁能源。
而光伏逆变器作为太阳能发电系统中的核心设备，将直流电转换为交流电，为家庭或工业用电提供可靠的电力。
本文将介绍一种1MW光伏逆变器方案。
1.光伏逆变器概述：光伏逆变器是将光伏电池板通过组串与并串，将直流电能转换为交流电能输出，并对电网进行同步并入发电系统的设备。
其基本功能是调整光伏电池输出电压和电流，并将其输出电能转换为稳定的交流电能供电。
2.技术特点：（1）输入直流电压范围广泛：光伏阵列的输出电压受光照强度的影响，因此光伏逆变器需要具备适应不同光照条件下的输入直流电压范围。
（2）高效率：为了实现光伏发电系统的高效运行，光伏逆变器需要具备高的转换效率，减少能量损失。
（3）电网安全性：光伏逆变器需要具备对电网中电压、频率等参数的监测功能，保证与电网的安全连接和同步并网。
（4）可靠性：光伏逆变器需要具备良好的故障自诊断能力和保护功能，以提高系统的可靠性和稳定性。
3.系统架构：（1）光伏电池阵列：光伏逆变器的核心是光伏电池阵列，光伏电池阵列通过串联和并联组合，提高整个光伏发电系统的输出电压和电流。
（2）功率调节器：功率调节器用于调节电池阵列输出电压和电流的稳定性，稳定直流输入电源。
（3）逆变器单元：逆变器单元将直流电能转换为交流电能，具备优化的调节算法，提高转换效率。
（4）电网监测和保护单元：电网监测和保护单元用于监测电网参数和逆变器工作状态，保证逆变器与电网的安全连接，避免对电网造成干扰。
4.方案优势：（1）可拓展性：1MW光伏逆变器方案具备良好的可拓展性，能够灵活应对不同规模的光伏发电项目需求。
（2）高效能源利用：光伏逆变器转换效率高，能够最大限度地提高太阳能的利用效率，降低发电成本。
（3）智能化控制：光伏逆变器方案配备智能控制系统，具备自动诊断和保护功能，提高系统的可靠性和稳定性。
（4）环境友好：光伏逆变器方案作为一种清洁能源发电方案，无污染，对环境友好。
太阳能微型逆变器&组串式逆变器-英飞凌解决方案
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电流源型逆变器(Ⅲ)
Devices Q1,Q2,Q3,Q4 D1,D2,D3,D4 Q5,Q6 Q7,Q8 Q9 D5
Function Primary side MOS Rectifier Diode Unfolding switch Unfolding switch Buck MOS Buck Diode
低导通损耗+低开关损耗+ 快恢 CoolMOS P6/C6 (CFD 考虑无功功率要求) 复反并二极管(考虑无功功率要求) 低导通损耗 IGBT 600V Trenchstop
D1,D2
Vf,Qrr小
SiC SBD 600V or Gen5 650V SiC Diode
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英飞凌功率器件在微型逆变器中的应用
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组串型逆变器---MPPT
微型逆变器: 150W..900W
8/23/2013
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太阳能微型逆变器的特点和优势
设计灵活 ＆ 安装便利 更小的尺寸 可以根据实际需要，通过多个微型逆变器并联实 现大功率输出 输入端太阳能电池板的连接线路更为简单 提高发电量
由于对每个太阳能电池板进行最大功率点追踪，可以提 高电池板的利用率，进而提高系统的效率 在太阳能电池板处于光照条件不好的情况下（比如被遮 光，或电池板上有杂物覆盖时），相比其他类型的太阳 能逆变器，可以输出更多的功率 和太阳能优化器相比，微型逆变器不需要额外的组串型 逆变器 没有额外的成本增加和额外的损耗，可以获 得更高的系统效率
英飞凌高性能太阳能微型逆变器解决方案
李和明 系统应用工程师
目录
太阳能微型逆变器的特点和优势 ＭＰＰＴ 常用解决方案
英飞凌功率器件在微型逆变器中的应用 英飞凌２００Ｗ 微型逆变器解决方案 总结
3/22/2011
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Recommended IFX part
SiC SBD 600V or G5 650V SiC Diode
关于逆变侧功率器件的建议
截止目前还没有相关规定要求太阳能微型逆变器具有处理无功功率的能力(VDE4105) 通常使用 ４颗ＭＯＳＦＥＴ组成一个全桥逆变器
对于电流源型逆变器：
800V/900V CoolMOS™ C3
Buck-boost……工作原理
Buck电路 Boost 电路
三种工作模式：
＋ 降压：Ｓ３ 恒通，Ｓ１，Ｓ２ＰＷＭ ＋ 升压：Ｓ１ 恒通，Ｓ４，Ｓ３ＰＷＭ ＋ 旁路：Ｓ１ ＆ Ｓ３ 恒通
S1 / S2: 低压ＭＯＳＦＥＴ工作在同步整流模式，降低损耗，提高效率 ＭＯＳＦＥＴ的要求 ：更低的Ｒｄｓｏｎ， ＦｏＭ Ｒｏｎ＊Ｑｇ ＆ ＦｏＭ Ｒｏｎ＊Ｑｏｓｓ S3 / S4:低压ＭＯＳＦＥＴ工作在同步整流模式，降低损耗，提高效率 ＭＯＳＦＥＴ的要求 ：更低的Ｒｄｓｏｎ， ＦｏＭ Ｒｏｎ＊Ｑｇ ＆ ＦｏＭ Ｒｏｎ＊Ｑｏｓｓ
800V-900V CoolMOS™
电流源型逆变器
150V OPTIMOS™
1200V SiC diode thinQ!™
Source: Prof. Burger, „Modulintegrierte Elektronik – eine Übersicht“, Bad Staffelstein 2010
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MPPT ……(1) 同步整流 Buck
基于同步整流ＢＵＣＫ的最大功率点追踪：
Ｓ１ 和 Ｓ２ 的电压应力等于输入端太 阳能电池板的电压 根据输出功率和输出电压的要求，可 以在输出侧串并联连接 最大功率点追踪电路只在太阳能电池 板的电压高于额定输出电压时工作
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基于两级式电流源型太阳能微型逆变器
Devices Q1,Q2,Q3,Q4 D1,D2,D3,D4 Q5,Q6 Q7,Q8 原边MOSFET 整流二极管 逆变用开关管 逆变用开关管
Function
Recommended IFX part OptiMOS 75V-100V SiC SBD 600V (IDD04SG60C) or G5 650V SiC Diode SCR CoolMOS C3 800V (SPB17N80C3)
1200V SiC diode thinQ!™
Source: Prof. Burger, „Modulintegrierte Elektronik – eine Übersicht“, Bad Staffelstein 2010
目录
太阳能微型逆变器的特点和优势
ＭＰＰＴ 常用解决方案
英飞凌功率器件在微型逆变器中的应用
OptiMOS™的特点和优势
原边 副边
门极驱动损耗*
*对于２００Ｗ微型逆变器来说， １Ｗ的损耗会相应降低 ０．５％的效率 Target eff. are in the range of 95% CEC
30V DC
高频开关产生大的开关损耗
Infineon Next Best Competitor
6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 V
230V AC
FOM RDS(on) *Qg
25 30 40 60 75 80 100 120 150 200 250 V
低压ＭＯＳＦＥＴ： 通常电压等级为１５０Ｖ
最低的 ＦＯＭ Ｒｄｓｏｎ ｘ Ｑｇ 极低的驱动损耗 最低的 Ｒｄｓｏｎ 和输出电容Ｃｏｓｓ 极低的开关损耗
ＣｏｏｌＭＯＳＴＭ 产品系列
MPPT ……(3) 反激变换器
基于反激变换器的最大功率点追踪电路
开关管电压应力等于输入电池电压和二次侧 折射到原边的电压之和（与变压器匝比有关） 副边输出电压取决于Ｓ０的开关占空比和原副 边匝比 输出电压可以直接作为逆变电路的输入，反 激变换器既实现ＭＰＰＴ，也实现升压的功能
150V-250V OPTIMOS™
基于三级式电流源型太阳能微型逆变器
Devices Q1,Q2,Q3,Q4 D1,D2,D3,D4 Q5,Q6 Q7,Q8 Q9 D5 原边MOSFET 整流二极管 逆变用开关管 逆变用开关管 Buck MOSFET Buck 二极管
Function
Recommended IFX part OptiMOS 75V -100V SiC SBD 600V (IDD04SG60C) or G5 650V SiC Diode SCR CoolMOS C3 800V (SPB17N80C3) CoolMOS C6 600V SiC SBD 600V (IDD04SG60C) or G5 650V SiC Diode
Copyright © Infineon Technologies 2011. All rights reserved.
AC
3/22/2011
Page 3
目录
太阳能微型逆变器的特点和优势
ＭＰＰＴ 常用解决方案
英飞凌功率器件在微型逆变器中的应用
英飞凌２００Ｗ微型逆变器解决方案
总结
3/22/2011
ＣＦＤ系列产品的电压等级是６００Ｖ， ＣＦＤ２则是６５０Ｖ
Ｓ１ 和 Ｓ２ 的电压应力等于输入端太阳能 电池板的电压 Ｓ３ 和 Ｓ４ 的电压应力等于ＭＰＰＴ电路的输 出电压
75V-100V OPTIMOS™
Source: Prof. Burger, „Modulintegrierte Elektronik – eine Übersicht“, Bad Staffelstein 2010
75V-100V OPTIMOS™
Source: Prof. Burger, „Modulintegrierte Elektronik – eine Übersicht“, Bad Staffelstein 2010
MPPT ……(2) Buck-boost
基于ＢＵＣＫ－ＢＯＯＳＴ的最大功率点追踪：
500V
C3 CP
650V
C3 C6/E6 CFD2
600V
C3 CP C6/E6 CFD
800V
C3
900V
C3
2012/9/4
Strictly confidential
Copyright © Infineon Technologies 2010. All rights reserved.
＋ 输出侧不需要额外的保护电路 ＋ 可以处理一定的无功功率
几种常见太阳能微型逆变器方案的比较
采用两级拓扑结构的电流源逆变器
几种常见太阳能微型逆变器方案的比较
采用三级拓扑结构的电流源逆变器
双极性电压源逆变器：
单极性电压源逆变器：
基于反激变换器的太阳能微型逆变器
交错式反激变换器
有源嵌位电路
OptiMOS™
SiC二极管产品系列
40
30 G5 650V 主要特性:
2005
G2 G5
-
IF (A)
25 20 15 10
Vbr=650V (G2, G3 ：600V) 最大IF : 40A V = 1.5V
导通损耗≤ G2 & < V G3 F (V)
2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00
su rg ec ur ren t
Competition
35
Combined characteristics
Schottky diode forward characteristic
Bipolar pn diode forward chபைடு நூலகம்racteristic
5 0 f 0.00
价格
2012 2009 G3
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ＣｏｏｌＭＯＳＴＭ 的特点和优势
12 10
S G Standard MOSFET
Ron x A ~ V(BR)DSS2,4...2,6
Best conventional competitor Si-Limit
R on *A [Ohm*mm²]
8
D
CoolMOS™ C3 CoolMOS™ CP CoolMOS™ C6/E6
英飞凌２００Ｗ微型逆变器解决方案
总结
几种常见太阳能微型逆变器方案的比较
电流源型逆变器
＋ 逆变器工作在低频开关状态 ＋ 效率高 ＋ － － － 逆变器输入端无需电解电容 ＭＰＰＴ端有１００ Ｈｚ 的纹波 输出侧需要额外的保护电路 没有处理无功功率的能力