沟道和平面igbt
为了要同时把谐波和功率损耗降到低,逆变器的高侧igbt利用了脉宽调制(pwm),同时低侧功率器件就用60hz进行变化。通过把pwm频率定在20khz或以上操作,高侧igbt有50/60hz调制,输出电感器l1和l2便可以保持实际可行的较少尺寸,提供有效的谐波滤波。再者,逆变器的可听声也可以降到低,因为开关频率已经高于人类的听觉范围。
我们研究过采用不同igbt组合的各种开关技术后,认定能够实现低功率耗损和高逆变器性能的组合,是高侧晶体管利用速沟道igbt,而低侧部分就采用标准速度的平面器件。与快速和标准速度平面器件比较,开关频率在20khz的速沟道igbt提供低的总通态和开关功率损耗组合。高侧晶体管的开关频率为20khz的另外一个优点,是输出电感器有合理的小尺寸,同时也容易进行滤波。在低侧方面,回收抵债组件,我们把标准速度平面igbt的开关频率定在60hz,使功率损耗可以保持在低的水平。
当我们细看高电压(600v)速沟道igbt的开关性能,抵债组件回收,便会知道这些器件为20khz的开关频率进行了优化。这使设计在相关的频率下能够保持的开关损耗,包括集电极到发射极的饱和电压vce(on)及总开关能量ets。结果,总通态和开关功率损耗便可以维持在低的水平。根据这一点,我们选择了速沟道igbt,例如,irgb4062dpbf作为高侧功率器件。这种速构道igbt与一个速软恢复二极管采用协同封装,进一步---低开关耗损。
此外,这些igbt不用要求短路额定值,因为当逆变器的输出出现短路时,输出电感器l1和l2会---电流di/dt,日照抵债组件,从而给予控制器足够的时间做出适当的回应。还有,与同样尺寸的非短路额定igbt比较,短路额定igbt提供更高的vce(on)和ets。由于拥有更高的vce(on)和ets,短路额定igbt会带来更高的功率损耗,使功率逆变器的效率降低。
串联的数量
在薄膜技术中使用透明氧化传导(transparent oxide conducting:tco)技术的经验表明,由于离子迁移现象,抵债组件回收采购收购,电池面板会被加速腐蚀,因此许多生产商负极接地。两种接地方式都需要在逆变器中进行电流隔离。幸运的是,用于电流隔离的变压器使在逆变器中采用更宽输入电压范围成为可能。
可以使用的输入电压范围被称之为大---功率点(maximum power point tracking:mppt),也就是逆变器可以从串联面板中所提取的大功率。串联电压会随着温度的变化而有很大的波动,所以必须使之稳定地落在额定范围内。美国电气编码规范要求逆变器必须能够容忍---600v的直流输入电压,这种非常宽的mppt范围为系统设计者带来了---的灵活性。
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