太陽能逆變器中igbt和mosfet技術(shù)解析(專業(yè)版)
【正文】 為了解決上述問題，目前太陽能電池板都集成了旁路二極管，從而使電流可以繞過被遮蔽的失效電池板部份。雖然從器件成本角度看，MOSFET比IGBT貴，但其處理更高開關(guān)頻率的能力將簡化輸出濾波器的磁設(shè)計(jì)并將顯著縮小輸出電感體積。 IGBT是一種少數(shù)載流子器件，它的關(guān)斷時(shí)間取決于少數(shù)載流子重新組合的速度，因此，隨著最近工藝技術(shù)和器件結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，它的開關(guān)特性已得到顯著增強(qiáng)。這種逆變器通過增加周期內(nèi)脈沖的切換次數(shù)，來降低電壓、電流的諧波含量；諧波含量與脈沖切換次數(shù)呈正比?！ ?。對(duì)于特定的太陽光輻射、溫度及電池類型，太陽能光伏系統(tǒng)都相應(yīng)有唯一的最佳電壓及電流，從而使光伏系統(tǒng)產(chǎn)生最大的能量。他勵(lì)逆變器主要應(yīng)用在大功率并網(wǎng)情況下；對(duì)于功率低于1MW 的光伏發(fā)電系統(tǒng)，主要采用自勵(lì)逆變器方式?！ ∪?、IGBT抑或MOSFET 在太陽能轉(zhuǎn)換過程中，有各種先進(jìn)的功率器件可以使用，比如MOSFET、雙極結(jié)晶體管（BJT）和IGBT。但MOSFET的開關(guān)速度更快，所以開關(guān)損耗比IGBT低。在光伏系統(tǒng)中，太陽能電池板是由多個(gè)串聯(lián)組并聯(lián)后形成的。基于選取電池板最佳操作點(diǎn)的原則，逆變器必須決定是應(yīng)該優(yōu)化受影響電池串的電壓，還是應(yīng)該優(yōu)化其他沒受影響電池組所產(chǎn)生的能量。另一方面，即便MOSFET的成本是個(gè)主要考量，但為實(shí)行一個(gè)更優(yōu)方案，也應(yīng)重新審視采用MOSFET的潛力，諸如Microsemi的MOS7/MOS8 MOSFET所具備的領(lǐng)先特性就非常適合太陽能逆變器的設(shè)計(jì)。作為一種BJT，IGBT的電流處理能力比MOSFET更高?！ ∧壳?，太陽能逆變器已有多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，最常見的是用于單相的半橋、全橋和Heric（Sunways專利）逆變器，以及用于三相的六脈沖橋和中點(diǎn)鉗位（NPC）逆變器?！ ⒋笕萘康墓夥l(fā)電系統(tǒng)中，逆變電源的輸出應(yīng)為失真度較小的正弦波。光伏發(fā)電最終將實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，這就必須采用成熟的市場模式，今后交流光伏發(fā)電系統(tǒng)必將成為光伏發(fā)電的主流。而把直流電能變換為交流電能，直接向非電源負(fù)載供電的電路，稱之為無源逆變電路，又稱為變頻器。與快速和標(biāo)準(zhǔn)速度的平面器件相比，開關(guān)速度為20kHz的超快速溝道型IGBT可以提供最低的總導(dǎo)通損耗
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