光伏发电的原理是利用PN结的光生伏特效应,将光伏阵列产生的直流电通过变流器转换为交流电进行并网或者供给负载使用。光伏并网发电系统有集中式、组串式以及微型逆变器等多种结构形式,可以满足不同应用场合对功率等级和安装方式的不同要求。对于容量在几千瓦左右的户用光伏,并网逆变器通常采用组串式的结构。这种结构为每一个光伏组件串都配置一个DC-DC和一个DC-AC变流环节,前级DC-DC直接与光伏组件串输出侧相连接,达到升压稳压的作用,同时采用最大功率点追踪(MPPT)技术使光伏阵列保持最大功率输出。后一级DC-AC将直流电逆变为与电网频率相位相匹配的交流电,经过滤波器滤波后与电网连接。组串式结构因其转换效率高、模块化易扩展等优点广泛应用于民用住宅和商业建筑当中。
光伏组件因其特殊结构会在光伏发电系统与大地之间引入一个较大的寄生电容CPE,逆变器正常工作开关器件动作时,产生的dv/dt会作用在该寄生电容上形成位移电流,使得电网和光伏逆变器之间存在漏电流icm,这不仅会对电网造成电磁干扰,降低电能质量,而且会对系统绝缘造成损坏,威胁人身安全。因此德国DIN VDE 0126-1-1标准规定了光伏逆变系统在漏电流超过300mA时需要在0.3s内与电网断开。漏电流严重影响到了光伏设备的稳定运行,是产品设计中需要重点考虑的因素。
光伏系统容量范围:允许最大漏电流Icm
≤30kW 300mA
>30kW 10mA/kW
抑制系统漏电流可以通过引入变压器,对光伏阵列与电网进行电气隔离来实现。然而户用光伏由于在设备体积和重量方面存在一定限制,通常采用特殊的非隔离型逆变器,配合优化的调制策略来减小共模电压,达到抑制漏电流的目的。随着光伏逆变技术的发展,适用于中小功率的H5、H6、Heric等多种新型拓扑逐渐被提出,并成为并网逆变器的主流拓扑。
其中德国Sunways公司的Heric拓扑凭借其共模噪声小,转换效率高等优点,成为应用最为普遍的非隔离型逆变结构之一。
士兰微电子SGTP75V65SDS1P7最大耐压在650V以上,额定电流高达75A,对目前主流的户用光伏并网逆变器拓扑都有很好的适配性,可以应用于1-10kW单相逆变器各个桥臂的开关管,同时也可以应用于10-60kW三相T型逆变器中交流侧连接中点的桥臂处的开关管(横管)。
原标题:满足户用光伏需求 士兰微电子推出650V/75A IGBT