太陽能逆變器中igbt和mosfet技術(shù)解析-wenkub.com
2025-07-11 20:01 本頁面
【正文】 產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因主要是現(xiàn)行的光伏系統(tǒng)并不能與極度敏感的太陽能電池架構(gòu)相匹配。這樣一來，不僅浪費了受遮蔽電池板的供電潛能，而且會降低整個電池組的總電壓。就像節(jié)日燈飾一樣，假如串聯(lián)中的任何某個電池發(fā)生故障，就會導(dǎo)致整個電池組失效。 目前，大多數(shù)太陽能逆變器只能從太陽能電池板的某個最佳位置對電池板的整體效率進行優(yōu)化。逆變器的效率在很大程度上取決于設(shè)計使用的外部元件，而不是控制器；而太陽能的效率與控制器如何控制太陽能電池板陣列有關(guān)。而據(jù)Microsemi公司介紹，該公司生產(chǎn)的MOS8 IGBT在靜態(tài)和動態(tài)測試（最小化的總體功率損耗）方面的優(yōu)化性能可出色勝任這些應(yīng)用的要求。因此對于要求更低開關(guān)頻率且更大電流的應(yīng)用來說，選擇IGBT更為適合而且具備更低成本優(yōu)勢?！ ∫话阏f，因IGBT的電流更大（是MOSFET的兩倍多），所以采用IGBT方案的成本比采用MOSFET的成本低。此外，IGBT的關(guān)閉時間與它的集極射極飽和電壓 （Vce（on）） 成反比（如圖2所示）。這種設(shè)計讓IGBT的柵極可以像MOSFET一樣，以電壓代替電流來控制開關(guān)。為取得最佳的轉(zhuǎn)換效率和性能，為太陽能逆變器選擇正確的功率晶體管極具挑戰(zhàn)性，而且非常耗時。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)通損耗和開關(guān)功率損耗。該逆變器用于在其目標(biāo)市場的頻率和電壓條件下，產(chǎn)生單相位正弦電壓波形。電壓型控制模式的原理是以輸出電壓作為受控量，系統(tǒng)輸出和電網(wǎng)電壓同頻同相的電壓信號，整個系統(tǒng)相當(dāng)于一個內(nèi)阻很小的受控電壓源；電流型控制模式的原理則是以輸出電感電流作為受控目標(biāo)，系統(tǒng)輸出和電網(wǎng)電壓同頻同相的電流信號，整個系統(tǒng)相當(dāng)于一個內(nèi)阻較大的受控電流源。自勵逆變器不需要外部交流電壓源，整流電壓由逆變器的一部分儲能元件（比如電容）來提供或者通過增加待關(guān)斷整流閥（像MOSFET 或IGBT）的電阻值來實現(xiàn)。而把直流電能變換為交流電能，直接向非電源負載供電的電路，稱之為無源逆變電路，又稱為變頻器。在逆變電路中，按照負載性質(zhì)的不同，逆變分為有源逆變和無源逆變?！ ?，由于太陽電池的端電壓隨負載和日照強度而變化，蓄電池雖然對太陽電池的電壓
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