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隨著綠色電力運(yùn)動勢頭不減,包括家電、照明和電動工具等應(yīng)用,以至其他工業(yè)用設(shè)備都在盡可能地利用太陽能的優(yōu)點(diǎn)。為了有效地滿足這些產(chǎn)品的需求,電源設(shè)計(jì)師正通過數(shù)量的器件、高度可靠性和耐用性,把太陽能源轉(zhuǎn)換成所需的交流或者直流電壓。
要為這些應(yīng)用以生產(chǎn)所需的交流輸出電壓和電流,太陽能逆變器
現(xiàn)在,市場上有不同的高功率開關(guān),例如金屬氧化物半導(dǎo)體FET(MOSFET),雙極型三極管(BJT),以及絕綠柵雙極晶體管(IGBT)來轉(zhuǎn)換功率。然而,這個(gè)應(yīng)用要達(dá)到轉(zhuǎn)換效率和性能要求,就要選擇正確的功率晶體管。
多年來的調(diào)查和分析顯示,IGBT比其他功率晶體管有更多優(yōu)點(diǎn),當(dāng)中包括更高電流能力,利用電壓而非電流來進(jìn)行柵極控制,電子廠回收,以及能夠與一個(gè)超快速恢復(fù)二極管協(xié)同封裝來加快關(guān)斷速度。此外,工藝技術(shù)及器件結(jié)構(gòu)的精細(xì)改進(jìn)也使IGBT的開關(guān)性能得到相當(dāng)?shù)母纳?。其他?yōu)點(diǎn)還包括更好的通態(tài)性能,以及擁有高度耐用性和寬安全工作區(qū)。在考慮這些質(zhì)量之后,這種功率逆變器設(shè)計(jì)就會選用高電壓IGBT,作為功率開關(guān)的必然之選。
光電轉(zhuǎn)換效率
對電信領(lǐng)域中關(guān)鍵有效負(fù)荷進(jìn)行保障的經(jīng)驗(yàn)使生產(chǎn)商將電信零電壓、零電流切換技術(shù)移植到有同等嚴(yán)格要求的并網(wǎng)逆變器應(yīng)用中,而無須在設(shè)備壽命或可靠性方面讓步。為了減小磁性器件的體積,更快速的開關(guān)MOSFET器件被用于替代比較慢的IGBT器件,并成為逆變器領(lǐng)域中的關(guān)鍵器件。
對于世界范圍內(nèi)的太陽能電池光伏產(chǎn)業(yè),具有挑戰(zhàn)性的降成本努力關(guān)乎到企業(yè)的生存。實(shí)際上,歐洲的研究已經(jīng)開始轉(zhuǎn)向無變壓器拓?fù)渲械母唛_關(guān)頻率,其目的是通過調(diào)整逆變器的體積和重量來減小逆變器的總體體積,進(jìn)而也降低了維護(hù)成本。
然而這項(xiàng)研究使用了實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的碳化硅(Silicon Carbide:SiC)技術(shù)器件,該器件的可靠性和硅MOSFET器件的電流能力還沒有得到證實(shí)。但是,應(yīng)用于通過降低重量和實(shí)現(xiàn)低成本面板中的逆變器和業(yè)界降低系統(tǒng)成本的努力是一致的。
塑料薄膜電容器與鋁電容器性能特性
塑料薄膜電容器基本上說是一種理想的電容器。這類電容器的容積不容易伴隨著溫度而明顯變動,在電池充電/充放電(紋波電流)時(shí)幾乎不會發(fā)燙。因?yàn)殡娙萜鳂?gòu)造的緣故,針對電流回路來講是短路故障,因而電感器比較低,使之可用在很寬頻率范圍之內(nèi),一般可達(dá)到數(shù)Mhz。鋁電容器問題要多一些。微小細(xì)孔再加上導(dǎo)電率一般的電解液,使這類電容器的阻值也會隨著溫度和頻率而產(chǎn)生變化。在鋁和紙/電解液組合結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的歐母耗損,以及金屬氧化物層中也會產(chǎn)生與頻率有關(guān)的耗損,使電容器在電池充電/充放電的時(shí)候就會發(fā)燙,限制電容器的紋波電流處理能力。
還有一點(diǎn)尤其重要,因?yàn)殡娊庖簳碗娙萜骼锏妮o助材料產(chǎn)生化學(xué)變化,電特性過一段時(shí)間之后產(chǎn)生變化,使電容器做到使用期限后失效率會提高。因?yàn)榛瘜W(xué)變化速度隨電容器溫度的減少而降低,應(yīng)該根據(jù)太陽能逆變器的工作狀況測算電容器的使用壽命。
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