中國北京,2025年1月7日——zaiquanqiunengyuanjiegouzhuanxinghekechixufazhandedabeijingxia,guangfuchanyezuoweikezaishengnengyuandezhulijun,zhengyinglaiqiansuoweiyoudefazhanjiyu。raner,guangfuxitongdeanquanxinghekekaoxingwentiyeriyituxian,chengweizhiyueqijinyibufazhandeguanjianyinsu。taikekejiyuxinpengwei深度合作,pingjieqianyandeceshiceliangjishuhechuangxindelixiangerjiguanfangan,weiguangfukuaisuguanduanqiheyouhuaqizhuruqiangjindongli,xianzhutishenglexitongdeshouminghexingneng,weiguangfuchanyedeanquan、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、yinyingzhedangdeng,daozhizhengtifadianxiaolvdixia,wufachongfenfahuiguangfuxitongdeqianli。weilejiejuezhexiewenti,kuaisuguanduanqiheyouhuaqiyingyunersheng,chengweiguangfuxitongzhongbukehuoquedeguanjianzujian。
kuaisuguanduanqinenggouzaijinjiqingkuangxiaxunsujiangdidianya,jiangguangfudianchibanyudianwangduankailianjie,congerbaozhangxiaofangrenyuandeanquan,bingweimiehuojiuyuanchuangzaoyoulitiaojian。guangfuyouhuaqizetongguozuidagonglvdiangenzong(MPPT)技(ji)術(shu),實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)和(he)調(tiao)整(zheng)每(mei)塊(kuai)電(dian)池(chi)板(ban)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai),使(shi)其(qi)始(shi)終(zhong)處(chu)於(yu)最(zui)佳(jia)發(fa)電(dian)效(xiao)率(lv),有(you)效(xiao)提(ti)升(sheng)整(zheng)個(ge)光(guang)伏(fu)係(xi)統(tong)的(de)發(fa)電(dian)量(liang)。然(ran)而(er),這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)也(ye)麵(mian)臨(lin)著(zhe)諸(zhu)多(duo)挑(tiao)戰(zhan)。傳(chuan)統(tong)的(de)旁(pang)路(lu)二(er)極(ji)管(guan)方(fang)案(an)在(zai)大(da)電(dian)流(liu)下(xia)壓(ya)降(jiang)升(sheng)高(gao),導(dao)致(zhi)功(gong)耗(hao)增(zeng)加(jia)、熱re量liang產chan生sheng巨ju大da,對dui係xi統tong的de散san熱re設she計ji提ti出chu了le嚴yan峻jun考kao驗yan。同tong時shi,在zai高gao溫wen高gao壓ya環huan境jing下xia,傳chuan統tong二er極ji管guan的de可ke靠kao性xing大da幅fu降jiang低di,漏lou電dian嚴yan重zhong,影ying響xiang了le光guang伏fu係xi統tong的de長chang期qi穩wen定ding運yun行xing。

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。2651A大(da)電(dian)流(liu)源(yuan)表(biao)采(cai)用(yong)主(zhu)動(dong)電(dian)流(liu)源(yuan)模(mo)式(shi),不(bu)受(shou)外(wai)部(bu)負(fu)載(zai)影(ying)響(xiang),在(zai)負(fu)載(zai)變(bian)化(hua)時(shi)電(dian)流(liu)可(ke)以(yi)保(bao)持(chi)恒(heng)定(ding)不(bu)變(bian),有(you)效(xiao)避(bi)免(mian)了(le)傳(chuan)統(tong)電(dian)源(yuan)在(zai)負(fu)載(zai)切(qie)換(huan)時(shi)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)不(bu)穩(wen)定(ding)的(de)問(wen)題(ti),確(que)保(bao)了(le)測(ce)試(shi)結(jie)果(guo)的(de)準(zhun)確(que)性(xing),為(wei)工(gong)程(cheng)師(shi)提(ti)供(gong)了(le)可(ke)靠(kao)的(de)測(ce)試(shi)數(shu)據(ju)支(zhi)持(chi)。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2651A大da電dian流liu源yuan表biao采cai用yong主zhu動dong電dian流liu源yuan模mo式shi,不bu受shou外wai部bu負fu載zai影ying響xiang,在zai負fu載zai變bian化hua時shi電dian流liu可ke以yi保bao持chi恒heng定ding不bu變bian,避bi免mian了le傳chuan統tong電dian源yuan在zai負fu載zai切qie換huan時shi輸shu出chu電dian流liu不bu穩wen定ding的de問wen題ti,確que保bao了le測ce試shi結jie果guo的de準zhun確que性xing。
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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