揭开光伏辅助电源之谜

随着“ 3060”的引入，碳中和目标，光伏发电行业已经引起了社会的广泛关注。

光伏逆变器是光伏发电中至关重要的设备，它们负责面板功率控制（MPPT）和DC / AC转换（DC / AC）。

每个光伏逆变器具有一组或两组辅助电源，以静默方式“点亮”灯。

控制和驱动电路。

对于几十千瓦以下的家用单摄像机或小型第三摄像机，通常一组几十瓦的辅助电源就可以满足要求。

对于最近在1500V地面电站中使用的200kWplus串式逆变器，需要两组150W〜200W辅助电源，一组在直流侧负责主电源任务，另一组位于交流电测量中加载。

PID维修和备用电源任务。

辅助电源在光伏逆变器中无声工作，虽然低调，但必不可少。

让我们一起揭开光伏辅助电源的神秘面纱。

1.辅助电源拓扑一般而言，1100Vdc串逆变器的辅助电源将采用单端反激式拓扑，如图1所示：图1.适用于1100Vdc光伏逆变器的辅助电源拓扑对于1500Vdc串逆变器，由于现有功率器件的电压水平的限制，光伏辅助电源的拓扑结构是双端反激式拓扑结构。

如图2所示：图2.应用于1500Vdc光伏逆变器的辅助电源拓扑，无论哪种拓扑都与核心功率器件（即1700VMOSFET）密不可分。

众所周知，串式逆变器的辅助电源对体积，效率和成本有很高的要求。

因此，功率器件的选择已成为关键。

2.英飞凌1700VSiCMOSFET在光伏辅助电源中的应用优势如图3所示。

辅助电源的效率与三种不同MOSFET的输入电压之间的关系如图3所示。

可以看出，效率SiCMOSFET的功率将比SiMOSFET高2.5％以上。

更高的效率还意味着更少的散热投资和更小的尺寸。

此外，SiC器件可以在更高的开关频率下工作，更高的开关频率可以进一步减小无源器件的尺寸。

鉴于光伏辅助电源的电流开关频率高于60kHz，使用1700V SiCMOSFET已成为最佳选择。

图3.1。

比较700VSiCMOS和SiMOS的效率。

英飞凌的1700V450mΩ/650mΩ/1000mΩCoolSiCMOSFET系列可以满足客户在不同功率范围内的应用要求（有关详细产品信息，请单击：新产品| D2PAK-7L封装的1700VCoolSiCMOSFET，辅助电源的理想搭档）。

该产品使用经典的D2PAK-7L封装，实际产品如图4所示。

作为辅助电源应用的主要产品，其主要优点如下：1.电气间隙和爬电距离更高如图5所示，D2PAK-7L封装的厚度为7.1mm。

根据IEC60664-4标准，如图6所示，7.1mm的电气间隙可以满足＞ 1800V的峰值电压的要求。

传统的TO247封装只能满足约1400V峰值电压的要求。

图6. IEC60664-4的电气间隙要求2.可以由控制器直接驱动，无需驱动电路图7. IMBF170R1K0M1的推荐栅极驱动电压3. SMD封装，紧凑的设计，提高了生产和安装效率经典D2PAK -7L SMD封装，支持回流焊接。

普通的TO247封装作为串联封装，需要再进行波峰焊。

此外，TO247封装需要涂导热油脂，绝缘垫片和散热器。

与PCB散热相比，其安装方法更为复杂，成本较高。

最后，由于SMD封装尺寸小，节省了宝贵的PCB空间。

特别适用于对电路板高度有严格要求的场景。

3.应用建议，散热谈到这一点，许多小伙伴不禁要问：采用这种紧凑的封装，芯片的散热是否难以处理？实际上，事实并非如此。

首先，将SMD封装通过焊接直接焊接在PCB铜箔上，其接线盒（结壳）的热阻类似于TO247。

并且与导热油脂相比，焊接的导热性更好。

SMD封装的问题是如何有效地将热量散布到PCB铜上