【應(yīng)用指南】新能源領(lǐng)域電感解決方案

在不同的可再生能源發(fā)電當(dāng)中，太陽能和風(fēng)能是開發(fā)和應(yīng)用最廣的。光伏電池板已在全球范圍內(nèi)廣泛架設(shè)，尤其是在一些幾乎沒有機(jī)會(huì)從公共電網(wǎng)獲得電力或根本沒有建立電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的地區(qū)或運(yùn)營(yíng)環(huán)境；其易于建設(shè)且成本靈活的特點(diǎn)已使得太陽能對(duì)于區(qū)域的能源結(jié)構(gòu)變得非常重要。在風(fēng)能場(chǎng)中，幾兆瓦電力的電力生產(chǎn)能力極大地促進(jìn)了碳中和的實(shí)現(xiàn)進(jìn)程，從而使其成為重要的商業(yè)電力來源。

然而，由于依賴于日照時(shí)長(zhǎng)或風(fēng)力強(qiáng)度的功率等級(jí)不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換效率和向上饋電到電網(wǎng)的控制成為電力工程非常關(guān)注的問題。

應(yīng)用到電能質(zhì)量和電平的傳感器和測(cè)量單元幾乎遍及每一個(gè)功率級(jí)——從發(fā)電到傳送再到逆變，這些重要的實(shí)時(shí)信號(hào)需要支持中央控制器進(jìn)行相應(yīng)的操作并驅(qū)動(dòng)外部不同 HV 或 LV 開關(guān) FET（如 SiC、IGBT）的控制柵極。在這種電力應(yīng)用中，許多大型的功率部件或裝置被廣泛應(yīng)用，以承受高電壓或瞬變，它們具有更長(zhǎng)的使用壽命，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性能，從而降低整個(gè)裝置或系統(tǒng)的故障率。此外，為了完成這些管理任務(wù)，必須使用獨(dú)立的電源和可靠的電源分配給所有功能或行動(dòng)單元。更小尺寸的組件（與用于電線的組件相比）同時(shí)具有可靠的使用壽命和更高的耐環(huán)境沖擊能力，將會(huì)是合適的選擇。

中控平臺(tái)電源

發(fā)電廠控制中心的電源必須采用冗余設(shè)計(jì)，以確保它不會(huì)失去對(duì)整個(gè)電力生產(chǎn)的控制——這可能是由于光伏或風(fēng)力渦輪機(jī)的不穩(wěn)定發(fā)電率造成的。 盡管每個(gè)功能單元都有傳統(tǒng)的 AC-DC 離線電源和分布式 DC-DC 轉(zhuǎn)換器，但也應(yīng)始終使用蓄電池或 UPS，以充當(dāng)必要的備用電源或應(yīng)對(duì)意外的電路分路故障。

推薦的科達(dá)嘉產(chǎn)品：CPSQ / CPTR / TCB / PK / PKS / SPBL / SPRH / CPER / CPCE (Lr) / CSCF / VSRU / CSEC / CSEB / CSFU / CSFI (Lout)

隔離柵極驅(qū)動(dòng)器

光伏板輸入升壓后的直流母線通常為 1KV 至 1.5KV，應(yīng)用于MOSFET 或更常見的 SiC 或 IGBT 的隔離驅(qū)動(dòng)器必須將輸入邏輯 PWM 信號(hào)與輸出驅(qū)動(dòng)電源隔離。由于米勒電流，驅(qū)動(dòng)器通常包含兩個(gè)或更多內(nèi)置 MOSFET，以形成米勒鉗位，從而避免操作錯(cuò)誤。 一般而言，饋入隔離驅(qū)動(dòng)器的電流會(huì)高于低壓柵極驅(qū)動(dòng)器，達(dá)到幾安培。 通常建議實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的轉(zhuǎn)換器以實(shí)現(xiàn)更快的響應(yīng)和高功率要求的柵極驅(qū)動(dòng)。

推薦的科達(dá)嘉產(chǎn)品：CSTC/CSTA（控制信號(hào)線CMC）/SPBL/SPRH（高壓功率扼流圈）

扭矩控制器

由于更廣泛的能量波動(dòng)擺幅和電壓暫降，與光伏相比，風(fēng)能的不確定性要大得多，為了保護(hù)下游功率級(jí)的轉(zhuǎn)換設(shè)備，必須通過平衡渦輪機(jī)中的磁化力以控制扭矩的方式來管理風(fēng)能。其中，控制單元可能向線圈提供數(shù)百伏的來自渦輪機(jī)產(chǎn)生的電流。與降壓轉(zhuǎn)換一樣，調(diào)諧輸出會(huì)在額定功率過高時(shí)通過產(chǎn)生相反的磁通量以某種方式消除發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)，另一方面增強(qiáng)它以平滑電壓驟降。

推薦的科達(dá)嘉產(chǎn)品：SPBL / SPRH / PKS / PK（高壓濾波扼流圈）

直流插座

光伏電池板電站（較小規(guī)模的設(shè)置）可以在白天收集發(fā)電并就地饋入EV/HEV電池充電等用電負(fù)載，這是一種光伏新能源與儲(chǔ)能相結(jié)合的新興市場(chǎng)解決方案。 這個(gè)小型工廠的直流電源插座必須以更高的頻率運(yùn)行，以減少使用大型扼流圈和轉(zhuǎn)換開關(guān)；這種應(yīng)用也必須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)督以最大限度地提高充電安全性。

推薦的科達(dá)嘉產(chǎn)品：CPFS / CPER

來源：CODACA