光伏逆變器
逆變器也稱逆變電源,是將直流電能轉變成交流電能的變流裝置。光伏逆變器就是應用在太陽能光伏發(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、以電壓而非電流進行控制,并能使逆并聯(lián)二極管與IGBT配合。IGBT是構成光伏逆變器中的重要開關器件,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技術的不斷發(fā)展和市場的不斷擴大,對逆變器效率的要求也越來越被制造商所重視,因此三電平的拓撲結構便應運而生。眾所周知,與傳統(tǒng)兩電平結構相比,三電平結構除了使單個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。目前針對IGBT三電平拓撲結構有很多種,最常見的兩種拓撲結構為三電平“I”型和三電平“T”型。
新潔能利用溝槽柵場截止型IGBT技術(Trench Field Stop)理論,通過采用高密度器件結構設計以及先進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)化器件結構設計,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)工作或其他電路設計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)對比
國內某光伏廠家12KW光伏逆變器測試NCE40TD120VT:
測試條件:滿載12KW,550V 22A運行2h ,自然散熱,分別測試R相逆變上下管及BOOST PV1及PV2 IGBT溫度。
測試結果:
測試時間2H,NCE40TD120VT boost部分最高點溫升為54.429℃,逆變部分最高點溫升為49.668℃;
測試時間2H,I產(chǎn)品(i公司) boost部分最高點溫升為63.883℃,逆變部分最高點溫升為55.576℃;
結論:
兩款器件在功能測試及波形測試上表現(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。