太阳能和风电逆变器的元器件发展趋势

电源与新能源 时间:2018-09-06来源:网络

对于象Vishay Intertechnology这样的组件供货商,通用的新能源市场尤其是逆变器的市场不断演变,演变的方向引人关注。产业界还在朝着达到足以与传统能源相媲美的kW/小时水平努力,在没有补贴的情况下与传统能源竞争。目前已经取得了相当大的进展。事实上,德国和意大利正在逐步减少对太阳能项目的补贴,因为太阳能越来越接近成为“主流”能源的目标。

同时,太阳能电池板的价格正在不断下降,使太阳能电池逆变器在总装机成本中占有更大的比重。这对设计者施加了很大的成本压力,要求他们经常审查他们的设计和元器件供货商,跟踪更高效的解决方案。 风力发电的发展也是如此。在远离海岸的风场中,正在逐步采用3mW和更大功率的风力机组。这意味着对象铝电容器这样用在功率逆变器中的组件提出了更多的要求, 为这些发电装置提供所需的高可靠性。

另外,欧洲对主要接线设备的法规日益严格,要求当发生各种各样的情况时,设备能以预先规定的方式动作,例如主设备断电或脱网。

Vishay发现,对用于功率逆变器的产品的要求越来越多,涵盖我们所有的产品线。

我们的铝电容器组合提供了节省成本的组件,其中之一是193 PUR-SI Solar系列,这个系列的产品的电压达到500V,在105℃下具有很长的寿命,成本则低于标准的500V、105℃产品。193 PUR-SI Solar电容器的容量为330μF~680μF,外形尺寸35 mm x 35 mm至35mm x 60mm。可根据要求提供其他容量和外形尺寸。在500V下,器件的最高工作温度为+50℃,使用寿命为5000小时(不施加纹波电流)。在450V下,最高工作温度可以达到+105℃,使用寿命达到6000小时。Vishay正在开发能够应对更极端要求的技术,部分新产品将在2013年3季度发布。

对于太阳能应用,Vishay的新款193 PUR-SI Solar系列卡扣式功率铝电容器在50℃下的额定电压达500V,在105℃下的电压为450V,在+105℃和100Hz下的额定纹波电流达到2.52A。

可配置的Vishay Roederstein MKP386M高性能镀金属聚丙烯薄膜缓冲电容器能直接安装到IGBT模块上,容量为0.047μF~10μF,可在+105℃高温下工作,电压等级达到2500VDC。

节省成本的另一种方式是使器件更易用。例如,我能们刚刚发布了一款高性能镀金属聚丙烯薄膜缓冲电容器,电容器可配置,能直接安装到绝缘栅双级晶体管(IGBT)模块上。Vishay Roederstein MKP386M的容量为0.047 μF~10μF,工作温度高达+105℃,有700 VDC~2500 VDC和 420 VAC~800 VAC共7个电压等级。

在风电逆变器和中高功率太阳能逆变器中,MKP386M可减少功率转换器、频率转换器和电机驱动中由开关IGBT引起的电压和电流尖峰。器件把满足可靠性要求放在首位,具有2500 V/μs的高脉冲强度、1850 A的峰值电流,寿命超过300,000小时。器件的ESR低至1.5 mΩ,容量公差低至± 5 %,每毫米引线间距的自感为0.7 nH,RMS电流高达20A。

在太阳能和风电逆变器中,电容器还被用来专门抑制电磁干扰(EMI)。例如,我们的新款X1 EMI抑制薄膜电容器可承受高电压,可用于标准的X1跨线路应用(50 Hz / 60 Hz),现在能提供480V和330V器件。F339X1 480V电容器提供串联结构,具有很高的容量稳定性,确保在跨线路应用和容性电源中串联阻抗条件下能连续工作。F339X1 330V采用单一结构,适用于抵御标准X1跨线路应用中未受控主设备开关引起的短时脉冲负载。

F339X1系列器件的电压等级高于大多数标准EMI抑制滤波电容器,而且满足IEC 60384-14、 CSA-E384-14、UL 60384-14和CQC等安全认证。这些器件还根据IEC 60068-1 (55/110/56/B)进行气候测试。电容器的引线节距为7.5 mm~27.5mm,容量0.001 μF~ 2.2 μF,可承受最高1000V直流电压。

我们最近发布了新系列裸片Gen2650 V FRED Pt®超快二极管,有助于减少太阳能逆变器和其他应用中的开关损耗。“H”系列适用于工作频率超过40kHz的应用,具有极快和软恢复时间,以及低正向压降和反向泄漏电流,“U”系列适用于频率在40kHz以下的应用,低VF使设计者能够优化效率。这些超快二极管的额定电流从2A到150A,高隔离电压可说明设计者提供额外的安全裕量,提高功率密度。

二极管的正向电压与反向恢复时间的比值范围很宽,封装后也具有同样的性能指针。在+25℃(di/dt = 200 A/μs)条件下,器件的典型反向恢复时间低至28 ns,典型正向压降只有1.38V。最高工作结温达+175℃,可实现更稳固的设计。

Vishay的新款Gen2 650 V FRED Pt®超快裸片二极管具有28ns的快速恢复时间,正向压降低至1.38V,低反向泄漏电流可减少太阳能逆变器、UPS、电动汽车和电焊机中的开关损耗。

关键词: 太阳能 逆变器

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