概述

　　组串式光伏逆变器是光伏发电系统的核心部件之一，单相光伏逆变器的功率器件通常采用IGBT单管等分立器件，随着分布式光伏应用的越来越广泛，单管方案逐渐暴露出稳定性差、故障率高以及生产效率低等问题。

　　该方案针对10kW以下的单相光伏逆变器，采用双路BOOST和H6.5逆变拓扑电路，开关频率最高可支持50kHz，效率最高可达98.54%。同时，在BOOST升压电路和逆变电路中均可采用IGBT模块设计，集成度更高，显著提高整机的可靠性。

　　优势

　　· VINCOTECH双路BOOST IGBT模块(V23990-P623-L82-PM)应用在BOOST电路，其开关频率最高可支持100kHz，双路BOOST拓扑可提高MPPT效率。

      【V23990-P623-L82-PM】

      · VINCOTECH H6.5拓扑IGBT模块(10-FY07HVA050S5-L984F08)应用在逆变电路，其开关频率最高可支持40kHz，相比传统的H桥逆变拓扑可以显著提高光伏逆变器效率，最高可达98.54%。

　　· CREE SiC二极管(C4D02120E)应用在升压整流电路，反向恢复电流基本为零，支持高频开关电路，开关损耗极低，应用在光伏逆变器BOOST整流电路可有效降低开关损耗。

【C4D02120E】

Manufacturer: Cree/Wolfspeed

Series: Z-Rec®

Packaging ? :Tube ?

Part Status :Active

Diode Type: Silicon Carbide Schottky

Voltage - DC Reverse (Vr) (Max) :1200V

Current - Average Rectified (Io): 10A (DC)

Voltage - Forward (Vf) (Max) @ If: 1.8V @ 2A

Speed: No Recovery Time > 500mA (Io)

Reverse Recovery Time (trr): 0ns

Current - Reverse Leakage @ Vr :50µA @ 1200V

Capacitance @ Vr, F :167pF @ 0V, 1MHz

Mounting Type: Surface Mount

Package / Case: TO-252-3, DPak (2 Leads + Tab), SC-63

Supplier Device Package :TO-252-2

Operating Temperature - Junction :-55°C ~ 175°C

　　· RENESAS驱动光耦(PS9402)，集成Vce欠饱和压降检测、软关断和故障反馈功能，可以有效保护IGBT不被损坏。同时该光耦性价比相对竞争对手更高。

【PS9402】

DESCRIPTION

The PS9402 is an optically coupled isolator containing a GaAlAs LED on the input side and a photo diode, a signal

processing circuit and a power output transistor on the output side on one chip.

The PS9402 is designed specifically for high common mode transient immunity (CMR), high output current and high

switching speed.

The PS9402 includes desaturation detection and active miller clamping functions.

The PS9402 is suitable for driving IGBTs and Power MOS FETs.

The PS9402 is in a 16-pin plastic SSOP (Shrink Small Outline Package). And the PS9402 is able to high-density

(surface) mounting.

FEATURES

• Long creepage distance (8 mm MIN.)

• Large peak output current (2.5 A MAX., 2.0 A MIN.)

• High speed switching (tPLH, tPHL = 200 ns MAX.)

• UVLO (Under Voltage Lock Out) protection with hysteresis

• Desaturation detection

• Miller clamping

• High common mode transient immunity (|CMH|, |CML| = 25 kV/μs MIN.)

• Embossed tape product: PS9402-E3: 850 pcs/reel

• Pb-Free product

• Safety standards

• UL approved: No. E72422

• CSA approved: No. CA 101391 (CA5A, CAN/CSA-C22.2 60065, 60950)

• DIN EN60747-5-2 (VDE0884 Part2) approved: No. 40024069 (Option)

APPLICATIONS

• IGBT, Power MOS FET Gate Driver

• Industrial inverter

       • Uninterruptible Power Supply (UPS)

　　相关元件供应

　　型号：SI4438-C2A-GMR                          品牌：SILICON LABS

　　型号：PS9402-V-E3-AX                           品牌：RENESAS

　　型号：PS9031-Y-V-F3-AX                       品牌：RENESAS

　　型号：MKS4J033305D00KSSD                品牌：WIMA

　　型号：SI4438-B1C-FMR                          品牌：SILICON LABS

　　型号：C8051F850-C-GUR                       品牌：SILICON LABS

      【逆变器】

　　逆变器又称电源调整器，根据逆变器在光伏发电系统中的用途可分为独立型电源用和并网用二种。根据波形调制方式又可分为方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦波逆变器和组合式三相逆变器。对于用于并网系统的逆变器，根据有无变压器又可分为变压器型逆变器和无变压器型逆变器。

　　通常，把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流，把完成整流功能的电路称为整流电路，把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应，把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，把完成逆变功能的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。

　　如上所述，逆变器有多种类型，因此在选择机种和容量时需特别注意。尤其在太阳能发电系统中，逆变器效率的高低是决定太阳能电池容量和蓄电池容量大小的重要因素。

　　工作原理

　　逆变装置的核心，是逆变开关电路，简称为逆变电路。该电路通过电子开关的导通与关断，来完成逆变的功能。

　　2005至2010年，全球光伏逆变器市场规模由10.7亿美元增至71.8亿美元，年复合增长率为46.3%。欧洲、亚太地区及北美地区太阳能光伏产业的发展是光伏逆变器市场增长的主要推动力。

　　2007年我国光伏新增装机量仅20MW，到2010年国内光伏新增装机量约520MW，是2009年228MW装机量的2倍多。2011年我国新增装机量达到2.9GW，在全球排名第四。

　　2015年我国光伏逆变器需求量将达到5.0GW，2020年将达到10GW。

　　在我国“十一五”期间，诸如逆变器等光伏发电配套设备多处在研发和创新阶段，较少受到政策关注。“十二五”时期，光伏发电市场的趋势是向全产业链发展，晶硅、组件以外的配套设备将受到市场与政策的进一步关注，发改委将逆变器列入指导目录鼓励类，就是这一趋势的体现。

　　2010年，我国光伏并网容量达500兆瓦，逆变器市场在5亿元左右。目前，“十二五”国内的光伏装机容量目标大幅上调到10GW，较之前公布的目标翻了一番。假设这些装机全部并网，按照1元/瓦造价计算，预计到2015年，国内逆变器市场将达到100亿元。

　　随着光伏逆变器行业竞争的不断加剧，大型光伏逆变器企业间并购整合与资本运作日趋频繁，国内优秀的光伏逆变器生产企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。正因为如此，一大批国内优秀的光伏逆变器品牌迅速崛起，逐渐成为光伏逆变器行业中的翘楚!

　　光伏逆变器是电力电子技术在太阳能发电领域的应用，行业技术水平和电力电子器件、电路拓扑结构、专用处理器芯片技术、磁性材料技术和控制理论技术发展密切相关。

　　另外，功率等级在200 瓦～500 瓦的微型逆变器，可方便地在幕墙、窗台、小型屋面上使用，在最近几年也成为一个细分市场热点。组串型光伏逆变器单相产品以升压电路+单相无变压器拓扑结构为主;组串型光伏逆变器三相产品以升压电路+三相三电平无变压器拓扑结构为主;电站型光伏逆变器以三相桥式电路拓扑为主，同时包括无变压器和有变压器两类。光伏逆变器重点关注以下技术指标：高效率：光伏逆变器的转换效率的高低直接影响到太阳能发电系统在寿命周期内发电量的多少。根据产品型号的不同，国际一流品牌的产品的转换效率最高可达98%以上。长寿命：光伏发电系统设计使用寿命一般为20 年左右，所以要求光伏逆变器的设计寿命需要达到较高水平。高可靠性：光伏逆变器发生故障将会导致光伏系统停机，直接带来发电量的损失，所以高可靠性是光伏逆变器的重要技术指标。宽直流电压工作范围：因为单块太阳电池组件的输出直流电压比较低，所以在实际应用中需要进行多块串联，得到一个较高的直流电压，再进行多组并联后输入到光伏逆变器。由于不同功率、不同电压的光伏电池、不同的串并联方案组合，要求对同一规格的光伏逆变器能够适应不同的直流电压输入。所以，光伏逆变器具有越宽的直流电压工作范围，就越能适应客户的实际应用需求。

　　符合电网并网要求：各国电网对于接入电网的设备都有着严格的技术要求，包括并网电流谐波、注入电网直流分量、电网过欠压时保护、电网过欠频时保护、孤岛保护等。随着大量可再生能源发电设备的接入，对电网的运行、调度提出了新的挑战，电网提出了如低电压穿越、无功补偿、储能等新要求。