中國北京,2025年1月7日——在zai全quan球qiu能neng源yuan結jie構gou轉zhuan型xing和he可ke持chi續xu發fa展zhan的de大da背bei景jing下xia,光guang伏fu產chan業ye作zuo為wei可ke再zai生sheng能neng源yuan的de主zhu力li軍jun,正zheng迎ying來lai前qian所suo未wei有you的de發fa展zhan機ji遇yu。然ran而er,光guang伏fu係xi統tong的de安an全quan性xing和he可ke靠kao性xing問wen題ti也ye日ri益yi凸tu顯xian,成cheng為wei製zhi約yue其qi進jin一yi步bu發fa展zhan的de關guan鍵jian因yin素su。泰tai克ke科ke技ji與yu芯xin朋peng微wei深度合作,憑ping借jie前qian沿yan的de測ce試shi測ce量liang技ji術shu和he創chuang新xin的de理li想xiang二er極ji管guan方fang案an,為wei光guang伏fu快kuai速su關guan斷duan器qi和he優you化hua器qi注zhu入ru強qiang勁jin動dong力li,顯xian著zhu提ti升sheng了le係xi統tong的de壽shou命ming和he性xing能neng,為wei光guang伏fu產chan業ye的de安an全quan、高效和可持續發展提供了有力支撐。

應運而生的快速關斷器和優化器
guangfuxitongzaiyunxingguochengzhong,mianlinzhezhuduoanquanyinhuanhexiaolvpingjing。yifangmian,chuantongguangfuzuchuanzaitaiyangguangzhaoxiahuichixudaidian,nanyishixiankuaisuguanduan。yidanfashenghuozaidengjinjiqingkuang,xiaofangyuanzaijinxingmiehuojiuyuanshi,cunzaijidadechudianfengxian,wufayouxiaobaozhangrenyuananquan,shenzhikenengzaochengshengmingweixian。lingyifangmian,guangfudianchibandeshuchuxiaolvshoudaoduozhongyinsuyingxiang,ruzujianjiandeshipei、陰(yin)影(ying)遮(zhe)擋(dang)等(deng),導(dao)致(zhi)整(zheng)體(ti)發(fa)電(dian)效(xiao)率(lv)低(di)下(xia),無(wu)法(fa)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)光(guang)伏(fu)係(xi)統(tong)的(de)潛(qian)力(li)。為(wei)了(le)解(jie)決(jue)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti),快(kuai)速(su)關(guan)斷(duan)器(qi)和(he)優(you)化(hua)器(qi)應(ying)運(yun)而(er)生(sheng),成(cheng)為(wei)光(guang)伏(fu)係(xi)統(tong)中(zhong)不(bu)可(ke)或(huo)缺(que)的(de)關(guan)鍵(jian)組(zu)件(jian)。
快kuai速su關guan斷duan器qi能neng夠gou在zai緊jin急ji情qing況kuang下xia迅xun速su降jiang低di電dian壓ya,將jiang光guang伏fu電dian池chi板ban與yu電dian網wang斷duan開kai連lian接jie,從cong而er保bao障zhang消xiao防fang人ren員yuan的de安an全quan,並bing為wei滅mie火huo救jiu援yuan創chuang造zao有you利li條tiao件jian。光guang伏fu優you化hua器qi則ze通tong過guo最zui大da功gong率lv點dian跟gen蹤zong(MPPT)jishu,shishijiancehetiaozhengmeikuaidianchibandegongzuozhuangtai,shiqishizhongchuyuzuijiafadianxiaolv,youxiaotishengzhenggeguangfuxitongdefadianliang。raner,zhexieshebeizaishijiyingyongzhongyemianlinzhezhuduotiaozhan。chuantongdepangluerjiguanfanganzaidadianliuxiayajiangshenggao,daozhigonghaozengjia、reliangchanshengjuda,duixitongdesanreshejitichuleyanjunkaoyan。tongshi,zaigaowengaoyahuanjingxia,chuantongerjiguandekekaoxingdafujiangdi,loudianyanzhong,yingxiangleguangfuxitongdechangqiwendingyunxing。

圖1.傳統的旁路二極管使用的是肖特基二極管
芯朋微AP1790的理想二極管方案
為攻克上述難題,芯朋微推出了AP1790係列理想二極管控製器,憑借其創新的設計和卓越的性能,為光伏快速關斷器和優化器帶來了革命性的變革。AP1790通過控製外部MOSFET來lai模mo仿fang肖xiao特te基ji二er極ji管guan,實shi現xian了le超chao低di正zheng向xiang壓ya降jiang,相xiang較jiao於yu傳chuan統tong肖xiao特te基ji二er極ji管guan,其qi正zheng向xiang壓ya降jiang更geng低di,有you效xiao降jiang低di了le係xi統tong的de功gong耗hao和he熱re量liang產chan生sheng,減jian少shao了le散san熱re設she計ji的de壓ya力li,延yan長chang了le設she備bei的de使shi用yong壽shou命ming。在zai高gao溫wen高gao壓ya環huan境jing下xia,AP1790及其搭配的MOSFET展現出極高的可靠性,幾乎實現了“零漏電”,確保了光伏係統在各種極端條件下的穩定運行,為係統的長期安全提供了堅實保障。
能量回收技術是AP1790的另一大亮點。在MOSFET體二極管導通時,能量回收電路開始運行,收集能量並將其存儲於外部電容之中。當電池板串恢複正常時,存儲的能量能夠為MOSFET提ti供gong穩wen定ding的de驅qu動dong電dian壓ya,使shi其qi正zheng常chang耐nai壓ya,進jin一yi步bu提ti高gao了le係xi統tong的de效xiao率lv和he可ke靠kao性xing。這zhe一yi技ji術shu的de應ying用yong,不bu僅jin優you化hua了le能neng量liang的de利li用yong,還hai為wei光guang伏fu係xi統tong的de高gao效xiao運yun行xing提ti供gong了le有you力li支zhi持chi。

圖2.理想二極管控製器組成部分

圖3. 理想二極管工作示意圖
芯朋微AP1790係列理想二極管控製器,通過控製外部MOSFET來模仿肖特基二極管,具有以下顯著優勢:
超低正向壓降:與傳統肖特基二極管相比,AP1790的正向壓降更低,有效降低了係統的功耗和熱量產生。
高溫高壓下的高可靠性:在高溫高壓環境下,AP1790及其搭配的MOSFET幾乎“零漏電”,確保了係統的穩定運行。
能量回收技術:能量回收電路在MOSFET體二極管導通時運行,當電池板串恢複正常時,其能正常耐壓,進一步提高了係統的效率和可靠性。
泰克科技的測試支持
泰克科技作為測試測量領域的領軍企業,為芯朋微AP1790的開發和測試提供了全方位的技術支持。泰克的2651A大電流源表和MSO54B示波器等先進設備,確保了AP1790在不同負載和環境下的性能測試的準確性和可靠性。2651Adadianliuyuanbiaocaiyongzhudongdianliuyuanmoshi,bushouwaibufuzaiyingxiang,zaifuzaibianhuashidianliukeyibaochihengdingbubian,youxiaobimianlechuantongdianyuanzaifuzaiqiehuanshishuchudianliubuwendingdewenti,quebaoleceshijieguodezhunquexing,weigongchengshitigonglekekaodeceshishujuzhichi。MSO54B示波器則憑借其12位的高分辨率和寬動態範圍,能夠精確測量MOSFET的導通電壓和關斷電壓,幫助工程師準確評估AP1790在不同工作狀態下的性能,為產品的優化和改進提供了有力依據。
泰克的源表家族還具備全麵的耐壓和漏電測試功能,可以輕鬆應對AP1790及其搭配的MOSFET的耐壓和漏電測試,確保其在各種極端條件下的可靠性。這些設備的綜合應用,為AP1790的性能驗證和質量把控提供了堅實的技術保障,助力芯朋微不斷提升產品的技術水平和市場競爭力。

穩定的電流輸出:泰克2651Adadianliuyuanbiaocaiyongzhudongdianliuyuanmoshi,bushouwaibufuzaiyingxiang,zaifuzaibianhuashidianliukeyibaochihengdingbubian,bimianlechuantongdianyuanzaifuzaiqiehuanshishuchudianliubuwendingdewenti,quebaoleceshijieguodezhunquexing。
高精度的動態特性測試:泰克MSO54B示波器具有12位的高分辨率和寬動態範圍,能夠精確測量MOSFET的導通電壓和關斷電壓,幫助工程師準確評估AP1790在不同工作狀態下的性能。
全麵的耐壓和漏電測試:泰克的源表家族可以輕鬆應對AP1790及其搭配的MOSFET的耐壓和漏電測試,確保其在各種極端條件下的可靠性。
成果與展望
在泰克科技的助力下,芯朋微AP1790在光伏快速關斷器和優化器中的應用取得了顯著成效。其低溫升、高驅動電壓、快速防反等特性,使得光伏係統的壽命和性能得到了大幅提升。

圖4. 低溫升(左圖:AP1790搭配MOSFET 最高溫度:72.8℃,右圖:2x SBD並聯 最高溫度153℃)
在溫升測試中,AP1790搭配外置MOSFET的最高溫度僅為72.8℃,而傳統的被動方案(兩顆15150肖特基二極管並聯)的溫升超過150℃,充分展示了AP1790在散熱性能方麵的優越性。Cushion Start(熱短路保護)功能在控製器啟動時,通過分級啟動的方式,大幅度降低了開機熱量積累,僅為競品的40%,有效防止了芯片過熱,提高了係統的可靠性。

圖5.AP1790開機熱量積累時間大幅度優於國外競品
高驅動電壓設計滿足了高壓MOSFET的驅動電壓要求,確保了MOSFET的穩定工作,降低了內阻RdsON的變化,進一步提升了係統的效率和可靠性。

圖6.AP1790驅動電壓為7.3V~6.3V,滿足高壓MOSFET的驅動電壓要求。而市場競爭對手的驅動電壓較低 (6V~5V),MOSFET的RdsON變化較大 (圖中黃色為陽極到陰極的壓降,在MOSFET工作時壓差變化大)
快速防反功能則在陽極-陰極的電壓差超過-20mV時,迅速關斷拉低MOSFET的柵極,防止長時間的係統直通帶來的可靠性風險,為係統的安全運行提供了有力保障。
通過示波器內置的測量結果直方圖統計功能,可以對AP1790在一段工作時間內的脈衝寬度和周期進行統計,結果顯示其在正常工作中(電流保持恒定),占空比以及周期基本維持不變,工作穩定性高,進一步印證了其在實際應用中的卓越性能。
未來,泰克科技將繼續與芯朋微攜手,不斷推動技術創新,深化合作,致力於為光伏產業提供更加高效、可(ke)靠(kao)和(he)安(an)全(quan)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。雙(shuang)方(fang)將(jiang)共(gong)同(tong)探(tan)索(suo)光(guang)伏(fu)係(xi)統(tong)在(zai)不(bu)同(tong)應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)下(xia)的(de)優(you)化(hua)策(ce)略(lve),推(tui)動(dong)光(guang)伏(fu)產(chan)業(ye)的(de)技(ji)術(shu)進(jin)步(bu)和(he)產(chan)業(ye)升(sheng)級(ji),助(zhu)力(li)實(shi)現(xian)綠(lv)色(se)能(neng)源(yuan)的(de)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)和(he)碳(tan)中(zhong)和(he)目(mu)標(biao)的(de)早(zao)日(ri)實(shi)現(xian),為(wei)全(quan)球(qiu)可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)貢(gong)獻(xian)更(geng)大(da)的(de)力(li)量(liang)。
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