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先进的数字隔离技术提高太阳能逆变器可靠性

发布于:2013-09-27 16:23:27 来自:电气工程/光伏太阳能 [复制转发]
  光伏面板把太阳光转换成直流电,而为了使线路损耗最小化,并且将电能传输更远距离,直流电必须转换成高压交流电。太阳能光伏逆变器可以实现上述直流电到交流电的转换,是所有光伏发电系统中最关键的部分。
  光伏逆变器的结构并非仅限于单相、基于变压器的逆变器。其他常见类型包括:高频率、双极型、三相无变压器和电池供电逆变器。虽然其拓扑结构彼此不同,但通常共用相同的元器件解决方案。框图2中显示几个使用在基于变压器、三相逆变器的CMOS工艺隔离器件。
  这是一个典型的闭环结构,数字控制器调节电源开关的占空比,迫使光伏发电系统输出电压的幅值和相位与电网需求精确匹配。隔离门驱动器在单一封装中集成安全认证过的电气隔离(1kV、2.5kV或5kV等级)和高压侧(high-side)电平转换功能,不需要外部隔离器件。每个驱动器输出与其他输出隔离,使正负电压输出可以混合使用,而不会产生闭锁效应(latch-up)。
  反馈到控制器的电流由一个4mmx4mmx1mm的CMOS隔离交流电流感应器提供(其1kV隔离等级受限于封装,更大封装版本有高达5kVrms等级)。此单芯片感应器具有比电流感应变压器更宽的温度范围、更高精度及可靠性。该传感器在每个周期复位,由数字控制器产生的逆变器门控制信号产生周期信号,从而无需外部复位电路。电网反馈是系统反馈控制机制的重要组成部分。电阻衰减器用于降低电网电压到PWM调制器兼容的范围,把正弦波输入转换成一个离散的PWM波形,并且由CMOS数字隔离器安全隔离。
  光伏发电系统对于发电领域来说是一项相对较新的技术。和其他新兴技术一样,光伏发电系统将随着技术的成熟而迅速变化,其无疑将持续发展,以满足市场对更高容量、更低成本和更高可靠性的需求。当出现这些需求时,光伏逆变器将在功能性上进一步扩展,设计人员将需要更高集成度、特定应用相关的元器件级装置,这将进一步促进和推动CMOS工艺隔离技术的创新。随着不断发展,光伏发电系统将变得更加普遍,最终成为公共服务设施中的主流,从而大大减少我们对火力发电的依赖。


这个家伙什么也没有留下。。。

光伏太阳能

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