光伏逆變器應用方案
2022-08-20 13:24:42 Littelfuse今年第一季度， Littelfuse的碳化硅MOSFET產品在國內某光伏系統項目投標成功， 該產品被成功應用于三相太陽能逆變器輔助電源電路。Littelfuse 的設計方案再次被市場認可， 取得長期合作機會。
Littelfuse作為深耕功率控制、電路保護和傳感器產品與服務近百年歷史的專業供應商，很早就關注并投入可再生能源應用的研發，時至今日， 眾多的產品系列如碳化硅、TVS二極管、溫度傳感器、IGBT、壓敏電阻、門驅動等已被全球核心客戶所采用，光伏逆變器是其中一個重要的應用。
從方案角度來看，光伏逆變器構架大致分為微型逆變器、集中逆變器和組串逆變器。不論哪種方案，在導贏客戶的過程中產品可靠性、性價比及技術支持缺一不可。從技術發展趨勢來看，微型逆變器功率持續在增加；集中式逆變器由于容易造成整套系統脫網，給用戶帶來損失和風險，目前組串式逆變器的系統整合模式更受市場青睞，越來越成為主流應用架構。在組串式逆變器設計中，Littelfuse的功率MOSFET、IGBT、整流二極管、快恢復二極管、柵極驅動器、TVS二極管、保險絲、壓敏電阻、氣體放電管等諸多產品等,都是方案中必不可少的電子器件，Littelfuse可以同時提供功率器件和保護器件的優質產品，為用戶提供高功率密度、高可靠性、高性價比的整體解決方案。。
光伏系統輔助電源方案設計中有幾種取電方式，光伏板上直接取直流電、電網取電或兩種方式兼具。通過光伏取電，一般1000 V系統的直流電壓最高可達900 V左右，1500 V的系統最高可達1400 V左右，此種方案設計相對簡單，成本較低，但缺點是光伏板上傳輸的直流電壓波動比較大，可靠性相對欠缺；通過電網取電，一般電網側電壓是AC400~800 V，此方案可靠性高，但設計相對復雜，成本比較高。Littelfuse推薦選用1700V碳化硅MOSFET LSIC1MO170E0750作為逆變器中輔助電源的功率控制器件，由于Littelfuse 1700V Sic Mosfet性價比的優勢，甚至有客戶用此器件涵蓋低壓到高壓應用場景，以減少料號管理和成本。
Littelfuse 碳化硅LSIC1MO170E0750系列
另外，逆變器的工作效率和功耗問題也是方案的核心關注點。以LSIC1MO170E0750為例，該器件是一款750 mΩ N溝道碳化硅工藝MOSFET，此工藝使得開關速度和寄生參數方面較傳統MOSFET更具優勢，可提高近3%的效率，極大的改善了散熱性能。快速開關頻率、高轉換效率及1700 V高電壓能力，使其成為高壓、高效逆變應用的不二選擇。該器件極低的柵極電荷、超低導通電阻和輸出電容使其適合用于各種高頻開關的應用。
產品以市場上最嚴苛的標準通過測試，幫助客戶終端產品符合各種標準要求是Littelfuse 產品研發的重要考量因素。 光伏產品應用多部署于較高海拔或氣候干燥的內陸，在高溫、風沙等惡劣環境中，用戶對產品的可靠性有著極高的要求，產品在系統設計、測試、驗證環節需要滿足諸多嚴苛的行業標準。比如，高壓高溫反偏測試（HV-HTRB）、HV-H3TRB等，這些極限測試標準，雖未被列入行業強制性標準，但會作為用戶內部選型參考標準，以確保光伏系統中的功率器件在極端惡劣環境下能夠長期、穩定的運行。此次之所以能夠一次通過系統測試，正是源于Littelfuse一直以來對產品品控的長期投入，驗證測試環節始終按極限標準執行，才能在競爭中脫穎而出。
另外， 以廣泛的產品系列為客戶提供一站式供應，更有利于優化和完整方案， 控制成本。 Littelfuse 公司是全球功率控制、電路保護、傳感領域產品系列最全面的供應商， 應用工程師依托用戶原有的設計思路，結合自身的產品特點、技術參數、外圍器件，在充分考慮產品優勢和設計的核心價值基礎之上，向用戶提供最優的整體解決方案，最大限度發揮產品的性能。如今在這個市場被客戶使用的產品系列包括功率MOSFET、IGBT、整流二極管，快恢復二極管、柵極驅動器、TVS二極管、保險絲、壓敏電阻、氣體放電管等諸多產品。下圖是推薦的典型應用電路圖供參考。
單相組串式太陽能逆變器應用
三相組串式太陽能逆變器應用
三相串的過壓保護
值得一提的是， 作為一線國際品牌，Littelfuse的專業的技術服務工程師分布在國內各個區域便于及時地為客戶提供技術支持，并提供實驗室為客戶做測試， 這也是獲得市場認可的的關鍵因素之一。
