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太陽能和風電逆變器的元器件發展趨勢

發布時間:2014-1-2 14:50    發布者:大聯大云端
關鍵詞: 太陽能 , 逆變器
對于象Vishay Intertechnology這樣的組件供貨商,通用的新能源市場尤其是逆變器的市場不斷演變,演變的方向引人關注。產業界還在朝著達到足以與傳統能源相媲美的kW/小時水平努力,在沒有補貼的情況下與傳統能源競爭。目前已經取得了相當大的進展。事實上,德國和意大利正在逐步減少對太陽能項目的補貼,因為太陽能越來越接近成為“主流”能源的目標。

同時,太陽能電池板的價格正在不斷下降,使太陽能電池逆變器在總裝機成本中占有更大的比重。這對設計者施加了很大的成本壓力,要求他們經常審查他們的設計和元器件供貨商,跟蹤更高效的解決方案。 風力發電的發展也是如此。在遠離海岸的風場中,正在逐步采用3mW和更大功率的風力機組。這意味著對象鋁電容器這樣用在功率逆變器中的組件提出了更多的要求, 為這些發電裝置提供所需的高可靠性。

另外,歐洲對主要接線設備的法規日益嚴格,要求當發生各種各樣的情況時,設備能以預先規定的方式動作,例如主設備斷電或脫網。

Vishay發現,對用于功率逆變器的產品的要求越來越多,涵蓋我們所有的產品線。

我們的鋁電容器組合提供了節省成本的組件,其中之一是193 PUR-SI Solar系列,這個系列的產品的電壓達到500V,在105℃下具有很長的壽命,成本則低于標準的500V、105℃產品。193 PUR-SI Solar電容器的容量為330μF~680μF,外形尺寸35 mm x 35 mm至35mm x 60mm。可根據要求提供其他容量和外形尺寸。在500V下,器件的最高工作溫度為+50℃,使用壽命為5000小時(不施加紋波電流)。在450V下,最高工作溫度可以達到+105℃,使用壽命達到6000小時。Vishay正在開發能夠應對更極端要求的技術,部分新產品將在2013年3季度發布。


對于太陽能應用,Vishay的新款193 PUR-SI Solar系列卡扣式功率鋁電容器在50℃下的額定電壓達500V,在105℃下的電壓為450V,在+105℃和100Hz下的額定紋波電流達到2.52A。



可配置的Vishay Roederstein MKP386M高性能鍍金屬聚丙烯薄膜緩沖電容器能直接安裝到IGBT模塊上,容量為0.047μF~10μF,可在+105℃高溫下工作,電壓等級達到2500VDC。

節省成本的另一種方式是使器件更易用。例如,我能們剛剛發布了一款高性能鍍金屬聚丙烯薄膜緩沖電容器,電容器可配置,能直接安裝到絕緣柵雙級晶體管(IGBT)模塊上。Vishay Roederstein MKP386M的容量為0.047 μF~10μF,工作溫度高達+105℃,有700 VDC~2500 VDC和 420 VAC~800 VAC共7個電壓等級。

在風電逆變器和中高功率太陽能逆變器中,MKP386M可減少功率轉換器、頻率轉換器和電機驅動中由開關IGBT引起的電壓和電流尖峰。器件把滿足可靠性要求放在首位,具有2500 V/μs的高脈沖強度、1850 A的峰值電流,壽命超過300,000小時。器件的ESR低至1.5 mΩ,容量公差低至± 5 %,每毫米引線間距的自感為0.7 nH,RMS電流高達20A。

在太陽能和風電逆變器中,電容器還被用來專門抑制電磁干擾(EMI)。例如,我們的新款X1 EMI抑制薄膜電容器可承受高電壓,可用于標準的X1跨線路應用(50 Hz / 60 Hz),現在能提供480V和330V器件。F339X1 480V電容器提供串聯結構,具有很高的容量穩定性,確保在跨線路應用和容性電源中串聯阻抗條件下能連續工作。F339X1 330V采用單一結構,適用于抵御標準X1跨線路應用中未受控主設備開關引起的短時脈沖負載。

F339X1系列器件的電壓等級高于大多數標準EMI抑制濾波電容器,而且滿足IEC 60384-14、 CSA-E384-14、UL 60384-14和CQC等安全認證。這些器件還根據IEC 60068-1 (55/110/56/B)進行氣候測試。電容器的引線節距為7.5 mm~27.5mm,容量0.001 μF~ 2.2 μF,可承受最高1000V直流電壓。

我們最近發布了新系列裸片Gen2650 V FRED Pt®超快二極管,有助于減少太陽能逆變器和其他應用中的開關損耗。“H”系列適用于工作頻率超過40kHz的應用,具有極快和軟恢復時間,以及低正向壓降和反向泄漏電流,“U”系列適用于頻率在40kHz以下的應用,低VF使設計者能夠優化效率。這些超快二極管的額定電流從2A到150A,高隔離電壓可說明設計者提供額外的安全裕量,提高功率密度。

二極管的正向電壓與反向恢復時間的比值范圍很寬,封裝后也具有同樣的性能指針。在+25℃(di/dt = 200 A/μs)條件下,器件的典型反向恢復時間低至28 ns,典型正向壓降只有1.38V。最高工作結溫達+175℃,可實現更穩固的設計。

Vishay的新款Gen2 650 V FRED Pt®超快裸片二極管具有28ns的快速恢復時間,正向壓降低至1.38V,低反向泄漏電流可減少太陽能逆變器、UPS、電動汽車和電焊機中的開關損耗。


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