Sut i ddewis deuodau sy'n addas ar gyfer gwrthdroyddion ffotofoltäig?

一, Rôl graidd deuodau mewn gwrthdroyddion ffotofoltäig
Mae gwrthdroyddion ffotofoltäig yn bennaf yn cynnwys cylchedau hwb, pontydd gwrthdröydd, a chylchedau hidlo. Gellir dosbarthu swyddogaethau deuodau yn dri chategori:
Diogelu rhag ôl-lifiad: Yn y gylched hwb, mae deuodau ac anwythyddion yn cydweithredu i atal ôl-lifiad presennol rhag niweidio'r tiwb switsh. Er enghraifft, mewn cylched hwb Boost, mae angen i'r deuod adfer cyflym wrthsefyll foltedd o 400V a cherrynt o 11A i sicrhau trosglwyddiad ynni un cyfeiriad.
Atal a rheoli man poeth: Mewn gwrthdröydd llinynnol, mae'r deuod ffordd osgoi wedi'i gysylltu i'r gwrthwyneb yn gyfochrog â llinyn y batri. Pan fydd batri penodol wedi'i rwystro, mae'r deuod yn dargludo i gylchrediad byr y batri diffygiol, gan osgoi'r defnydd o ynni gan fannau poeth. Mae data prawf cydran 280W yn dangos, ar ôl ffurfweddu deuod ffordd osgoi, bod y tymheredd yn yr ardal fan poeth wedi gostwng o 185 gradd i 65 gradd, a gostyngodd y golled effeithlonrwydd o 32% i 5%.
Rhad-wheeling pont gwrthdröydd: Mewn cylched gwrthdröydd pont lawn, mae'r deuod olwyn rydd yn darparu llwybr olwyn rydd ar gyfer cerrynt yr anwythydd i atal difrod i'r transistor newid oherwydd pigau foltedd. Mae gwrthdröydd micro penodol yn mabwysiadu deuod adfer cyflym HER108 (amser adfer 75ns), sy'n lleihau colledion newid o 40%.
2, Saith paramedrau craidd ar gyfer dewis deuod
1. Foltedd graddedig (VRRM)
Mae angen cwrdd ag ymyl o 1.5-2 gwaith uchafswm foltedd gwrthdroi'r system ffotofoltäig. Gan gymryd 60 modiwl batri fel enghraifft, mae'r foltedd cylched agored (Voc) tua 40V. O ystyried y cyfernod tymheredd (-0.38% / gradd) a nifer y cysylltiadau cyfres, gall y foltedd gwrthdroi uchaf wrth fewnbwn y gwrthdröydd gyrraedd 600V. Felly, dylid dewis deuodau gyda VRRM Mwy na neu'n hafal i 800V, fel IDH10G120C5S (1200V/10A) Infineon.
2. Cyfredol â sgôr (IF)
Dylai'r dewis fod yn seiliedig ar 1.2-1.5 gwaith uchafswm cerrynt gweithredu'r system ffotofoltäig. Gan gymryd cydran 250W fel enghraifft, y cerrynt cylched byr (Isc) yw 8.5A. Ar ôl ystyried yr ymyl, dylid dewis deuod ag IF Mwy na neu'n hafal i 12.75A. Mae gwrthdröydd micro penodol yn mabwysiadu STF20NM60D MOSFET gyda deuod adeiledig (IF{.A) ac yn pasio'r prawf gorlwytho 200% yn llwyddiannus.
3. gostyngiad foltedd cadarnhaol (VF)
Am bob gostyngiad o 0.1V mewn VF, mae effeithlonrwydd cydrannau yn cynyddu 0.3%. Mae cymhwyso deunyddiau lled-ddargludyddion trydedd genhedlaeth yn lleihau VF yn sylweddol:
Deuod silicon: VF ≈ 0.7V (fel 1N4007)
Deuod adfer cyflym iawn: VF ≈ 0.55V (fel MUR860)
Silicon carbid (SiC) deuod Schottky: VF ≈ 0.35V (fel C3D08060A)
Ar ôl mabwysiadu deuodau SiC mewn gwrthdröydd canolog penodol 500kW, cynyddodd y cynhyrchiad pŵer blynyddol 2.1%, sy'n cyfateb i 10500kWh ychwanegol o gynhyrchu pŵer y flwyddyn.
4. Amser adfer gwrthdroi (trr)
Mewn cymwysiadau switsh amledd uchel, mae TRR yn effeithio'n uniongyrchol ar effeithlonrwydd system. Gall deuodau silicon traddodiadol gyflawni TRR o gannoedd o nanoseconds, tra gall deuodau SiC ei fyrhau i lai na 10ns. Mae data prawf gwrthdröydd cyfres benodol yn dangos bod disodli deuodau adfer cyflym â deuodau SiC yn lleihau colledion newid 65% ac yn gwella effeithlonrwydd system 0.8%.
5. thermol ymwrthedd (Rth)
Mae ymwrthedd thermol yn adlewyrchu'r gallu afradu gwres ac yn effeithio'n uniongyrchol ar hyd oes y ddyfais. Mae gwrthdröydd 20kW yn defnyddio deuodau SiC wedi'u pecynnu mewn TO-247 (Rth=0.5 gradd / W), sy'n lleihau tymheredd y gyffordd 40 gradd ac yn ymestyn hyd oes disgwyliedig dair gwaith o'i gymharu â deuodau silicon sydd wedi'u pecynnu yn TO-220 (Rth=1.2 gradd /W).
6. Tymheredd gweithio (Tj)
Mae systemau ffotofoltäig yn aml yn wynebu amgylcheddau eithafol yn amrywio o -40 gradd i 85 gradd. Gall tymheredd cyffordd gweithio deuodau SiC gyrraedd 200 gradd, tra bod deuodau silicon fel arfer yn gyfyngedig i 150 gradd. Ar ôl mabwysiadu deuodau tymheredd cyffordd eang, gostyngodd cyfradd fethiant gorsaf bŵer ffotofoltäig anialwch o 0.8% y flwyddyn i 0.2% y flwyddyn.
7. Ffurflen becynnu
Dewiswch yn seiliedig ar ofod gosod a gofynion afradu gwres:
Systemau gwasgaredig bach: amgáu SMB/SMD (fel SS14)
Gwrthdröydd llinynnol: pecyn TO-220 / TO-247
Gwrthdröydd canolog: Pecynnu modiwl D2PAK/IPM
3, Ymarfer y Diwydiant ac Achosion Nodweddiadol
1. Datrysiad ffotofoltäig deallus Huawei
Mae gwrthdröydd Huawei SUN2000-50KTL yn mabwysiadu modiwl hybrid SiC hunanddatblygedig, gan integreiddio deuodau SiC 6 1200V/20A. Mae data prawf gwirioneddol yn dangos bod:
Effeithlonrwydd uchaf 98.65%
Effeithlonrwydd Ewropeaidd 98.4%
Gwanhad pŵer 10 mlynedd<2%
Mae'r cynllun hwn wedi'i gymhwyso i orsaf bŵer ffotofoltäig 300MW yn Talatan, Qinghai, gyda system PR (cymhareb perfformiad) o 84.7%
2. gwrthdröydd llinyn cyflenwad pŵer heulwen
Mae'r gwrthdröydd SG125HV yn mabwysiadu'r dechnoleg "tair-topoleg lefel + deuod SiC", gyda'r paramedrau allweddol canlynol:
Ystod foltedd mewnbwn: 500-1500V
Effeithlonrwydd uchaf o 99%
Sianeli MPPT: 12 sianel
Cyfluniad deuod: Mae gan bob MPPT deuodau adfer gwibgyswllt 2 600V/15A
Mae'r cynnyrch hwn wedi'i ardystio gan T Ü V Rheinland IEC 62109 ac mae wedi gweithredu ers 3 blynedd mewn gorsaf bŵer 200MW ym Mrasil heb unrhyw gofnodion methiant deuod.
3. Gwrthdröydd Micro Guriwatt
Mae'r gwrthdröydd micro MID 1500-2000TL3-X yn mabwysiadu dyluniad integredig:
Dwysedd pŵer: 1.2kW / L
Ffurfweddiad deuod: 4 60V/10A Schottky deuodau (maint pecyn SOD-123FL)
Lefel amddiffyn: IP67
Mae'r cynnyrch hwn wedi pasio ardystiad UL1741 ac wedi bod ar waith ers 5 mlynedd mewn prosiect to preswyl yng Nghaliffornia, UDA, gyda chyfradd methiant deuod o<0.01%.
4, Camsyniadau ac Atebion mewn Detholiad
1. Camsyniad 1: Esgeuluso dylanwad cyfernod tymheredd
Defnyddiodd gwneuthurwr gwrthdröydd penodol deuodau confensiynol mewn prosiectau uchder uchel, gan arwain at dymheredd cyffordd gormodol yn yr haf. Ateb:
Dewiswch ddyfeisiau tymheredd eang gyda Tj Yn fwy na neu'n hafal i 175 gradd
Defnyddio efelychiad thermol i optimeiddio dyluniad afradu gwres
Cynyddu monitro tymheredd a atal amddiffyniad
2. Camsyniad 2: Mynd ar drywydd gormodol o gost isel
Roedd prosiect dosbarthedig penodol yn defnyddio deuodau gradd nad ydynt yn rhai modurol, gan arwain at gyfradd fethiant o 15% o fewn 3 blynedd. Ateb:
Blaenoriaethu dyfeisiau ardystiedig AEC-Q101
Gofyn i gyflenwyr ddarparu gweithdrefnau cymeradwyo rhan cynhyrchu PPAP
Gweithredu archwiliad pelydr X 100% o ddeunyddiau sy'n dod i mewn
3. Camsyniad 3: Anwybyddu dyluniad derating
Profodd gwrthdröydd canolog orboethi deuod a difrod yn ystod gweithrediad llwyth llawn. Ateb:
Yn ôl safon IEC 60146-1-1 ar gyfer dylunio derynnol:
Derating foltedd: 70% VRRM
Derating cyfredol: 60% IF
Derating pŵer: 50% PDM