北京2019年7月25日 /美通社/ -- 隨著美國進入夏季，人們(men)已經開始向往在海灘度假、在池畔燒烤的日子。炎熱和陽光燦爛的日(ri)子(zi)對(dui)很多人(ren)來說(shuo)再(zai)熟悉不過(guo)，同樣(yang)，在夏季繳(jiao)納(na)更(geng)高的電費對(dui)大家來說(shuo)也(ye)早已習以為常。從(cong)積(ji)極(ji)的角度想，陽(yang)(yang)光燦爛的日(ri)子也帶來了很多好處，其中一個就是太陽(yang)(yang)能。
太(tai)陽能(neng)有助于降低發電(dian)相關成本。這個行業最熱(re)門的(de)話題之一(yi)就是電(dian)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)效率(lv)。為了提高(gao)(gao)0.1%的(de)效率(lv)，太(tai)陽能(neng)逆(ni)變器制造商往(wang)往(wang)需要投(tou)入大量的(de)時間(jian)。考慮(lv)到更(geng)高(gao)(gao)的(de)效率(lv)和增加的(de)能(neng)源(yuan)之間(jian)的(de)關聯性，亦即更(geng)快的(de)光伏（PV）系統的(de)投(tou)資(zi)回報速度，那么確(que)定逆(ni)變器將(jiang)太(tai)陽能(neng)電(dian)池板的(de)直流電(dian)轉(zhuan)換(huan)為家用交流電(dian)的(de)能(neng)力將(jiang)至關重要。
微(wei)逆(ni)變器和太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)優化器是太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)市場中(zhong)兩種快速發(fa)展的架構。圖(tu)1所(suo)示為太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)微(wei)逆(ni)變器的典型框圖(tu)。該微(wei)逆(ni)變器轉換來(lai)自單個PV模(mo)塊(kuai)的功率(lv)，且通常設計用于250W至(zhi)400W的最大輸出功率(lv)。
為最大化PV面板性能，微逆變器的前端是DC/DC級，其中數字控制器執行最大功率點跟蹤（MPPT）。最常見的拓撲結構是非隔離式DC/DC升壓轉換器。對于單個太陽能電池板，軌道或直流環節通常為36V；對于此電壓范圍，可以(yi)使用標準硅金屬氧化物半導體(ti)場效(xiao)應晶體(ti)管（MOSFETs）進(jin)行DC/DC轉換。
鑒于(yu)減小(xiao)尺(chi)寸是一個優(you)先事項（因此微逆(ni)變(bian)(bian)(bian)器和(he)功率(lv)優(you)化(hua)(hua)器將(jiang)適(shi)合光(guang)伏系統的(de)后端），太陽能逆(ni)變(bian)(bian)(bian)器制造商正(zheng)在(zai)采用氮化(hua)(hua)鎵（GaN）技術，因為(wei)它(ta)能夠以更高(gao)頻率(lv)切(qie)換。較高(gao)頻率(lv)減小(xiao)了微逆(ni)變(bian)(bian)(bian)器和(he)太陽能優(you)化(hua)(hua)器應用中的(de)大(da)型磁性(xing)元件的(de)尺(chi)寸。
DC/AC級或(huo)次級通(tong)常使用(yong)H橋拓撲(pu)；對于微逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)，軌道電壓約為(wei)400V。目前，柵極驅(qu)(qu)動(dong)器(qi)(qi)可以使用(yong)多種隔離(li)技術(shu)來隔離(li)控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)與電源(yuan)開關，并可同(tong)時驅(qu)(qu)動(dong)高頻開關。這(zhe)些要(yao)求由信號隔離(li)的安全標準驅(qu)(qu)動(dong)。
德州儀器（TI）的基本隔離柵極驅動器通過提供高側和低側之間的傳播延遲和延遲匹配的領先性能，改善了這些集成優勢。這些定時特性減少了與開關相關的損耗，因為它更快導通，同時還最小化了體二極管的導通時間，從而提高了效率。這些參數也較少依賴于VDD，因此，可以放寬系統其余部分的電壓容差設計余量，如圖2中的工作臺數據所示。圖2還顯示了提供比競品更快的傳播延(yan)遲(chi)。
提供了太陽能應用的替代方案，例如微逆變器和太陽能優化器，其中基本隔離可能就已足夠。采用第(di)二代電(dian)容隔離技(ji)術，通過芯片縮小降(jiang)低成本，不僅可(ke)通過提供28ns的(de)典型傳播(bo)延遲(chi)來提高效率，還可(ke)降(jiang)低印刷電(dian)路板（PCB）空間和(he)系統(tong)成本。
TI的(de)(de)GaN技術使(shi)DC/DC升壓和DC/AC倒相(xiang)級(ji)的(de)(de)工作頻率(lv)(lv)(lv)超過100kHz。GaN功(gong)率(lv)(lv)(lv)級(ji)固(gu)有的(de)(de)低開關損耗使(shi)其可以達到99%或更高(gao)的(de)(de)效率(lv)(lv)(lv)。
更高的(de)(de)效(xiao)率不僅意味著更少的(de)(de)能(neng)源浪費，也(ye)意味著更小(xiao)的(de)(de)散熱(re)器、更少的(de)(de)冷卻(que)需求以(yi)及(ji)更緊湊和更具成本效(xiao)益的(de)(de)設計。使用正確(que)的(de)(de)高壓柵極驅動(dong)器可幫您(nin)實(shi)現更高效(xiao)率，同時降(jiang)低(di)空間受限的(de)(de)微逆變器或(huo)太(tai)陽能(neng)優化器設計中的(de)(de)系統成本。
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