化。
利用名为
“最大功率点跟踪”或 MPPT 的软件技术,辅以定制化算法,逆变器的输入
级便可跟踪这个最大功率点。
逆变器的第二级把恒定的中间电压转换为
50Hz 的交流电压,再馈入供电主线。这个
输出与供电主线的相位及频率同步。这一级由于与供电主线连接,故即便在故障状态下
也必须达到一定的安全标准。除此之外,还有一个与低压指令
(Low Voltage Directive) 相
关的
VDE 0126-1-1 新草案,该提案要求太阳能逆变器在电能质量下降的情况下也应有
源支持主供电网,以尽量降低更具普遍性的停电风险。在现有法规限制之下,是
可以设
计一个在停电时能够实时关断逆变器,以实现自我保护。不过,当太阳能逆变器变得普
及,并在总发电量中占有可观的份额时,如果一遇上停电便直接关断连
接的太阳能逆
变器的话,是可能造成更大规模的主电网停电的,因为这样逆变器便会一个接一个关断,
并迅速减少电网中的电能。因此,新的指令草案旨在提高主干
配电网的稳定性和电能质
量,而代价仅仅是使逆变器的输出级稍微复杂一点。
太阳能逆变器必须可靠,以尽量减小维护和停机检修的成本。这些逆变器还必须具有高
效,以尽量增大发电量。太阳能逆变器设计人员还需付出相当的努力,以尽可能地提高
效率。
有很多方法能够提高升压逆变器的效率。由于升压逆变器可在连续传导模式或边界
传导模式
(CCM 或 BCM)下工作,这就衍生出不同的优化方案。在 CCM 模式中,损耗的
一大主因是升压二极管的反向恢复电流;在这种情况下,一般使用碳化硅二极管或飞兆
半导体的
Stealth 二极管来解决。太阳能逆变器更常采用的是 BCM 模式,而尽管对这类
功率级通常建议选择
CCM 模式,但采用 BCM 模式的原因在于 BCM 模式中二极管的正
向电
压要低得多。而且,BCM 模式也具有高得多的 EMI 滤波器和升压电感纹波电流。这
时,良好的高频电感设计是一解决方案。
采用两个交错式升压级来取代一个升压级乃一种新方法。这样一来,流经每个电感
和每个开关的电流便能够减半。另外,采用交错式技术,一级上的纹波电流
可抵偿另一
级的纹波电流,因而可在很宽工作输入范围上去除输入纹波电流。如
FAN9612 交错式
BCM PFC 一类的控制完全能够轻松满足太阳能升压级的要求。
逆变器中的升压开关有两个选择:
IGBT 或 MOSFET。对于需要 600V 以上额定开关
电压的输入级,常常会采用
1200V IGBT 快速开关,如 FGL40N120AND。对于额定电压