光伏逆變器
逆變器也稱逆變電源,是將直流電能轉(zhuǎn)變成交流電能的變流裝置。光伏逆變器就是應(yīng)用在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的逆變器,是光伏系統(tǒng)中的一個(gè)重要部件。逆變器效率的高低影響著光伏發(fā)電系統(tǒng)效率的高低,因此,逆變器的選擇非常重要。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,光伏逆變器也將向著體積更小、效率更高、性能指標(biāo)更優(yōu)越的方向發(fā)展。
IGBT是一種功率器件,在逆變器中承擔(dān)著功率變換和能量傳輸?shù)淖饔?,是逆變器的心臟。IGBT能比其他功率元件提供更多的效益,其中包括高載流能力、以電壓而非電流進(jìn)行控制,并能使逆并聯(lián)二極管與IGBT配合。IGBT是構(gòu)成光伏逆變器中的重要開關(guān)器件,能夠幫助系統(tǒng)減少損耗,約占逆變器總成本的10%。
隨著太陽能、UPS技術(shù)的不斷發(fā)展和市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大,對(duì)逆變器效率的要求也越來越被制造商所重視,因此三電平的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)便應(yīng)運(yùn)而生。眾所周知,與傳統(tǒng)兩電平結(jié)構(gòu)相比,三電平結(jié)構(gòu)除了使單個(gè)IGBT阻斷電壓減半之外,還具有諧波小、損耗低、效率高等優(yōu)勢(shì)。目前針對(duì)IGBT三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有很多種,最常見的兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為三電平“I”型和三電平“T”型。
新潔能利用溝槽柵場(chǎng)截止型IGBT技術(shù)(Trench Field Stop)理論,通過采用高密度器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及先進(jìn)的超薄芯片加工工藝,推出全新一代Trench FS II IGBT系列產(chǎn)品,該系列產(chǎn)品通過優(yōu)化載流子注入效率和載流分布,顯著降低器件的飽和壓降(VCE(sat))和關(guān)斷損耗(Eoff),從而降低器件功耗,提升系統(tǒng)效率。
Trench FS II IGBT系列產(chǎn)品具有更好的溫度特性,可以有效的避免器件工作中的電流集中,且產(chǎn)品通過優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使其在工作過程中的電壓和電流諧振更小,使器件在并聯(lián)工作或其他電路設(shè)計(jì)方案中都可以正常工作。
Trench FS II IGBT與其他廠家同規(guī)格產(chǎn)品參數(shù)對(duì)比
國(guó)內(nèi)某光伏廠家12KW光伏逆變器測(cè)試NCE40TD120VT:
測(cè)試條件:滿載12KW,550V 22A運(yùn)行2h ,自然散熱,分別測(cè)試R相逆變上下管及BOOST PV1及PV2 IGBT溫度。
測(cè)試結(jié)果:
測(cè)試時(shí)間2H,NCE40TD120VT boost部分最高點(diǎn)溫升為54.429℃,逆變部分最高點(diǎn)溫升為49.668℃;
測(cè)試時(shí)間2H,I產(chǎn)品(i公司) boost部分最高點(diǎn)溫升為63.883℃,逆變部分最高點(diǎn)溫升為55.576℃;
結(jié)論:
兩款器件在功能測(cè)試及波形測(cè)試上表現(xiàn)均滿足要求,NCE40TD120VT在boost部分溫升較I產(chǎn)品(i公司)低9.454℃,逆變部分低5.908℃。因而溫升表現(xiàn)上,NCE40TD120VT更有優(yōu)勢(shì)。