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[導(dǎo)讀]電壓型逆變電路是一種將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源的電力電子設(shè)備,其特點(diǎn)是直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)大電容,直流側(cè)電壓基本無脈動,輸出電壓為矩形波。

電壓型逆變電路是一種將電源" target="_blank">直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源的電力電子設(shè)備,其特點(diǎn)是直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)大電容,直流側(cè)電壓基本無脈動,輸出電壓為矩形波。這種逆變電路廣泛應(yīng)用于各種電源轉(zhuǎn)換場合,如太陽能逆變器、不間斷電源(UPS)、電動汽車充電器等。

電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵,它們需要具備快速開關(guān)能力、較高的電壓和電流承受能力以及較小的導(dǎo)通和開關(guān)損耗。以下是一些常用的開關(guān)元件:

晶體管,特別是雙極型晶體管(BJT),在早期的電壓型逆變電路中得到了廣泛應(yīng)用。然而,由于以下原因,現(xiàn)代電壓型逆變電路更傾向于使用MOSFET和IGBT:

盡管如此,在一些特定的低頻或低功率應(yīng)用中,晶體管仍然可以作為電壓型逆變電路的開關(guān)元件使用。

電壓型逆變電路是電力電子領(lǐng)域的重要組成部分,其開關(guān)元件的選擇對電路的性能有著決定性的影響。雖然晶體管曾被廣泛用于逆變電路,但現(xiàn)代應(yīng)用更傾向于使用MOSFET和IGBT等更高效的開關(guān)元件。

目前常用的光伏逆變器主要分為集中型逆變器、組串型逆變器、功率優(yōu)化器和微型逆變器這四種類型,而其中微型逆變器在家用光伏發(fā)電系統(tǒng)中的更加常用。最近幾年,充電頭網(wǎng)也先后淘到了昱能科技、達(dá)方、ENPHASE ENERGY、禾邁以及天技新能源五家廠商的9款微型逆變器,在深度拆解過后,我們發(fā)現(xiàn)英飛凌、意法半導(dǎo)體、Wolfspeed、萬國半導(dǎo)體等多家功率器件廠商的身影,下文小編將為您詳細(xì)介紹。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

文中出現(xiàn)的功率器件如上表所示。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

將文中功率器件廠商占比繪制成條形圖,發(fā)現(xiàn)英飛凌占比最高,可達(dá)32%。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

另將文中出現(xiàn)的功率器件實際應(yīng)用次數(shù)繪制成條形圖,發(fā)現(xiàn)英飛凌BSC190N15NS3-G實際應(yīng)用次數(shù)最多,可達(dá)3次。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

這款逆變器最大輸出功率為250W,輸出電壓為220V。直流最高輸入電壓為44V,支持24-35V最大功率跟蹤,最大輸入電流為12A。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

開關(guān)管來自英飛凌,絲印029N06N,實際型號為IPP029N06N,是一顆耐壓60V的NMOS,導(dǎo)阻為2.9mΩ,采用TO220封裝。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

一顆MOS管來自英飛凌,型號IRF7317,是一顆N+P的雙MOS管,采用SO-8封裝,耐壓20V。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

一顆MOS管來自安森美,型號FDD3672,是一顆100V耐壓,28mΩ的NMOS,采用TO252封裝。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

一顆MOS管來自ST意法半導(dǎo)體,型號STF21N65M5,耐壓710V,導(dǎo)阻150mΩ,采用TO220FP封裝。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

一顆Wolfspeed C3D04065A,為650V的碳化硅二極管,135℃下工作電流為6A,采用TO-220-2封裝。

1、拆解報告:昱能250W光伏并網(wǎng)微逆變器


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

這款逆變器最大輸出功率為250W,輸出電壓為220V。直流最高輸入電壓為55V,支持22-45V最大功率跟蹤,最大輸入電流為12A。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

升壓開關(guān)管來自英飛凌,型號BSC190N15NS3,NMOS,耐壓150V,導(dǎo)阻19mΩ,采用PG-TDSON-8封裝。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

一顆MOS管來自威世,型號SI4848,耐壓150V,導(dǎo)阻70mΩ,采用SOP8封裝。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

一顆MOS管來自意法半導(dǎo)體,型號STB18NM80,NMOS,耐壓800V,導(dǎo)阻250mΩ。

ST意法半導(dǎo)體STD10NM65N


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

一顆MOS管來自ST意法半導(dǎo)體,型號STD10NM65N,是一顆耐壓650V的NMOS,導(dǎo)阻430mΩ,采用DPAK封裝。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

碳化硅二極管來自Wolfspeed沃孚半導(dǎo)體,型號為C4D02120E,耐壓為1200V,采用TO-252-2封裝。

1、拆解報告:昱能250W光伏并網(wǎng)微逆變器


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

這款逆變器型號為G64C,支持兩路直流輸入,其中直流輸入電壓范圍為22-60V,最大輸入電壓為60V,支持26-45V功率跟蹤,最大輸入電流為14A,支持600W交流輸出功率,額定輸出電壓為220Vac,輸出電流為2.72A。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

同步開關(guān)管來自德州儀器,型號CSD19502Q5B,NMOS,耐壓80V,導(dǎo)阻3.4mΩ,采用SON 5*6封裝。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

兩顆開關(guān)管來自東芝,型號TPHR9003NL,NMOS,耐壓30V,導(dǎo)阻1.1mΩ。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

輸出調(diào)制管來自意法半導(dǎo)體,型號STB31N65M5,NMOS,耐壓650V,導(dǎo)阻124mΩ,采用D2PAK封裝。

1、拆解報告:DARFON達(dá)方600W光伏并網(wǎng)微逆變器


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

ENPHASE ENERGY M215光伏并網(wǎng)微型逆變器采用鋁合金外殼,自然對流散熱,具備IP67防護(hù)等級,支持-40℃~65℃,滿足戶外使用。逆變器最大輸出功率為215W,輸出電壓為230VAC。直流最高輸入電壓為45V,支持22-36V功率跟蹤,最大短路電流為15A。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

上圖四顆升壓MOS管均來自英飛凌,型號BSC190N15NS3-G,是一顆耐壓150V,導(dǎo)阻19mΩ的NMOS,使用兩顆并聯(lián),四顆對應(yīng)兩個變壓器。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

還有兩顆MOS管來自意法半導(dǎo)體,型號STB18NM80,這是一款耐壓800V,導(dǎo)阻為250mΩ的NMOS。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

快恢復(fù)整流管來自瑞能,型號BYV29B-600,規(guī)格為600V 9A,采用D2PAK封裝。

1、拆解報告:ENPHASE ENERGY 215W光伏并網(wǎng)微型逆變器


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

ENPHASE ENERGY這款逆變器型號為IQ8X-BAT-US,應(yīng)用在ENPHASE Encharge 10 電池系統(tǒng)中,支持并網(wǎng)和離網(wǎng)運(yùn)行,可利用電池在停電時供電,提供高質(zhì)量,靈活的儲能解決方案,極大降低了使用門檻。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

逆變器直流輸入采用四顆AOS AON6276組成H橋,為NMOS管,耐壓80V,導(dǎo)阻2.2mΩ,采用DFN5*6封裝。


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

四顆輸出調(diào)制MOS管來自英飛凌,絲印60R102G7,實際型號為IPT60R102G7,耐壓650V,導(dǎo)阻102mΩ,采用TOLL封裝。

1、拆解報告:ENPHASE ENERGY IQ8X 微型逆變器


電壓型逆變電路的開關(guān)元件是實現(xiàn)直流到交流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵

ENPHASE這款微型逆變器支持使用太陽能電池供電,逆變成220VAC輸出,并網(wǎng)輸出,將太陽能逆變輸送至電網(wǎng),降低電網(wǎng)負(fù)荷。

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