【導讀】yujizaiweilaiwunian，zhuzhaitaiyangnengxitongdeshuliangjiangdafuzengchang。taiyangnengxitongnengweijiatingtigongqingjiehelvsedenengyuan，yongyuweijiayongdianqigongdian，weidiandongqichechongdian

，shenzhijiangduoyudedianlishusongzhidianwang。youletaiyangnengxitong，jishifashengdianwangguzhang，yebuyongdanxin。benpianbokejieshaolezhuzhaitaiyangnengxitongdezhuyaozuchengbufen，bingjianyicaiyongansenmei (onsemi) 的電源方案方案來提高太陽能係統的效率、可靠性和成本優勢。

住宅太陽能逆變器係統概述

住宅太陽能逆變器係統中包括了產生可變直流電壓的光伏麵板陣列。升壓轉換器使用“最大功率點跟蹤”(MPPT) 方法（根據陽光的強度和方向優化能量采集）
，將可變直流電壓提升到更高的直流鏈路電壓。然後

，單相 DC/AC 逆變器將直流鏈路電壓（通常 < 600 VDC）轉換為交流電壓（120 至 240 V），然後連接到負載或電網。

住宅太陽能逆變器類型多樣，但最常見的兩種是微型逆變器和組串式逆變器。微型逆變器太陽能係統使用多個 DC/AC 逆變器，每個逆變器連接到一個光伏麵板，通常可產生高達 1 kW deshuchugonglv。zuchuanshinibianqixitongjianglaiziduogebingxingdeguangfumianbandeshuruxiangjiehe。raner，lianjiejigetaiyangnengdianchibandezuchuanshinibianqidexiaolvburuweixingnibianqixitong
，yinweiruguoqizhongyigemianbanjieshoudeguangbichuanliandeqitamianbanshao，zezhenggexitongshuchudouhuishoudaoyingxiang。danchengbenhuibimeigemianbandoupeibeiyigenibianqideweixingnibianqixitongbianyi。

圖 1：微型逆變器係統（左）和組串式逆變器係統（右）的框圖

功率優化器（集成 MPPT 的 DC−DC 轉換器）有you助zhu於yu提ti高gao組zu串chuan式shi逆ni變bian器qi係xi統tong的de效xiao率lv。它ta將jiang光guang伏fu麵mian板ban的de可ke變bian直zhi流liu電dian壓ya轉zhuan換huan為wei固gu定ding直zhi流liu電dian壓ya，使shi得de單dan個ge麵mian板ban的de低di光guang伏fu輸shu出chu不bu會hui影ying響xiang整zheng體ti效xiao率lv。

電池儲能係統

電池儲能係統 (BESS) duizhuzhaitaiyangnengxitongzhiguanzhongyao。daduoshuqingkuangxia，nengliangdecaijifashengzaiyongdianxuqiuzuidideshihou
，jibaitianrenmenbuzaijiashi。shiyongdianchichucunnengliang，jiukeyizaixuyaoshi（晚上人們在家時）靈活用電。雙向轉換器將 BESS 連lian接jie到dao太tai陽yang能neng係xi統tong。白bai天tian，當dang光guang伏fu麵mian板ban發fa電dian時shi，轉zhuan換huan器qi為wei電dian池chi組zu充chong電dian。晚wan上shang，當dang麵mian板ban不bu發fa電dian時shi，雙shuang向xiang轉zhuan換huan器qi會hui將jiang電dian池chi中zhong儲chu存cun的de能neng量liang釋shi放fang出chu來lai，用yong於yu驅qu動dong負fu載zai。

圖 2：連接到太陽能係統的電池儲能係統 (BESS)

DC−DC 升壓變換器

單升壓 DC-DC 變換器是住宅係統中最常見的非隔離拓撲結構，而反激式變換器常用於需要隔離的情況。這兩種拓撲結構成本較低，並且外形小巧。

DC-AC 變換器

逆變器可以使用多種拓撲結構構建，例如采用安森美 NXH75M65L4Q1 H6.5 IGBT 模塊的逆變器。該設計不需要變壓器
，降低了整個係統的重量
、尺寸和成本。該拓撲結構解決了由共模 (CM) 電壓作用於光伏陣列的寄生電容引起的漏電流問題。

圖 3：H6.5 拓撲結構適用於住宅太陽能逆變器

雙向 DC−DC 變換器

雙向 DC-DC 變換器對儲能係統中的電池進行充電和放電。這通常使用諧振 CLLC 或雙有源橋或者搭配簡單的buck-boost隔離拓撲結構。它支持廣泛的輸入和輸出電壓，並使用零電壓開關 (ZVS) 來提高效率。此外還將通過電池組與光伏麵板隔離來保障安全性。

用於太陽能係統的 IGBT

安森美提供用於住宅太陽能係統的 600 V 和 650 V IGBT。這些 IGBT 采用了窄台麵
、寬溝槽 Field Stop 4 (FS4) 技術
，提供閂鎖抗擾度和更小的柵極電容。場截止層能夠提高耐壓能力並且減少漂移層厚度
，反過來也可以減少導通和開關損耗至

圖 4：用於太陽能係統的安森美功率半導體

碳化矽進一步提高了住宅太陽能係統的性能

碳化矽 (SiC) 器件能夠給住宅太陽能係統帶來更小尺寸的逆變器，同時提供比矽基器件更好的性能。安森美650 V EliteSiC 分立 MOSFET 在不同VGS 和溫度上都具有低 RDS(ON)，我們建議使用負柵極電壓來驅動
，這不僅提高了抗噪性能
，也避免了在橋式拓撲結構中使用時的導通錯誤。

圖 5：SiC 器件可以提高住宅太陽能逆變器的性能

加速工程師設計住宅太陽能係統

安森美提供廣泛的產品和工具組合
，有助於簡化太陽能係統的組件選擇，包括 SECO−HVDCDC1362−40 W−GEVB 40 W SiC 高壓輔助電源等參考設計。其中包括加快產品開發所需的各種資源（用戶手冊、物料清單、Gerber 文件等）。安森美還可為希望執行更進階的係統評估和開發的係統設計者提供 SPICE 模型。

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