太陽能和風(fēng)電逆變器的元器件發(fā)展趨勢(shì)

對(duì)于象Vishay Intertechnology這樣的組件供貨商，通用的新能源市場(chǎng)尤其是逆變器的市場(chǎng)不斷演變，演變的方向引人關(guān)注。產(chǎn)業(yè)界還在朝著達(dá)到足以與傳統(tǒng)能源相媲美的kW/小時(shí)水平努力，在沒有補(bǔ)貼的情況下與傳統(tǒng)能源競(jìng)爭(zhēng)。目前已經(jīng)取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。事實(shí)上，德國(guó)和意大利正在逐步減少對(duì)太陽能項(xiàng)目的補(bǔ)貼，因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/太陽能">太陽能越來越接近成為“主流”能源的目標(biāo)。

同時(shí)，太陽能電池板的價(jià)格正在不斷下降，使太陽能電池逆變器在總裝機(jī)成本中占有更大的比重。這對(duì)設(shè)計(jì)者施加了很大的成本壓力，要求他們經(jīng)常審查他們的設(shè)計(jì)和元器件供貨商，跟蹤更高效的解決方案。 風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展也是如此。在遠(yuǎn)離海岸的風(fēng)場(chǎng)中，正在逐步采用3mW和更大功率的風(fēng)力機(jī)組。這意味著對(duì)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(fā)電裝置提供所需的高可靠性。

另外，歐洲對(duì)主要接線設(shè)備的法規(guī)日益嚴(yán)格，要求當(dāng)發(fā)生各種各樣的情況時(shí)，設(shè)備能以預(yù)先規(guī)定的方式動(dòng)作，例如主設(shè)備斷電或脫網(wǎng)。

Vishay發(fā)現(xiàn)，對(duì)用于功率逆變器的產(chǎn)品的要求越來越多，涵蓋我們所有的產(chǎn)品線。

我們的鋁電容器組合提供了節(jié)省成本的組件，其中之一是193 PUR-SI Solar系列，這個(gè)系列的產(chǎn)品的電壓達(dá)到500V，在105℃下具有很長(zhǎng)的壽命，成本則低于標(biāo)準(zhǔn)的500V、105℃產(chǎn)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?？筛鶕?jù)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(shí)(不施加紋波電流)。在450V下，最高工作溫度可以達(dá)到+105℃，使用壽命達(dá)到6000小時(shí)。Vishay正在開發(fā)能夠應(yīng)對(duì)更極端要求的技術(shù)，部分新產(chǎn)品將在2013年3季度發(fā)布。

對(duì)于太陽能應(yīng)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(dá)500V，在105℃下的電壓為450V，在+105℃和100Hz下的額定紋波電流達(dá)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(jí)達(dá)到2500VDC。

節(jié)省成本的另一種方式是使器件更易用。例如，我能們剛剛發(fā)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(jí)晶體管(IGBT)模塊上。Vishay Roederstein MKP386M的容量為0.047 μF～10μF，工作溫度高達(dá)+105℃，有700 VDC～2500 VDC和 420 VAC～800 VAC共7個(gè)電壓等級(jí)。

在風(fēng)電逆變器和中高功率太陽能逆變器中，MKP386M可減少功率轉(zhuǎn)換器、頻率轉(zhuǎn)換器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)中由開關(guān)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(qiáng)度、1850 A的峰值電流，壽命超過300,000小時(shí)。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(dá)20A。

在太陽能和風(fēng)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(biāo)準(zhǔn)的X1跨線路應(yīng)用(50 Hz / 60 Hz)，現(xiàn)在能提供480V和330V器件。F339X1 480V電容器提供串聯(lián)結(jié)構(gòu)，具有很高的容量穩(wěn)定性，確保在跨線路應(yīng)用和容性電源中串聯(lián)阻抗條件下能連續(xù)工作。F339X1 330V采用單一結(jié)構(gòu)，適用于抵御標(biāo)準(zhǔn)X1跨線路應(yīng)用中未受控主設(shè)備開關(guān)引起的短時(shí)脈沖負(fù)載。

F339X1系列器件的電壓等級(jí)高于大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)證。這些器件還根據(jù)IEC 60068-1 (55/110/56/B)進(jìn)行氣候測(cè)試。電容器的引線節(jié)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(fā)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(yīng)用中的開關(guān)損耗。“H”系列適用于工作頻率超過40kHz的應(yīng)用，具有極快和軟恢復(fù)時(shí)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(yīng)用，低VF使設(shè)計(jì)者能夠優(yōu)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(shè)計(jì)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(fù)時(shí)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(fù)時(shí)間低至28 ns，典型正向壓降只有1.38V。最高工作結(jié)溫達(dá)+175℃，可實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)固的設(shè)計(jì)。

Vishay的新款Gen2 650 V FRED Pt®超快裸片二極管具有28ns的快速恢復(fù)時(shí)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(dòng)汽車和電焊機(jī)中的開關(guān)損耗。