太陽(yáng)能和風(fēng)電逆變器的元器件發(fā)展趨勢

對于象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(zhù)達到足以與傳統能源相媲美的kW/小時(shí)水平努力，在沒(méi)有補貼的情況下與傳統能源競爭。目前已經(jīng)取得了相當大的進(jìn)展。事實(shí)上，德國和意大利正在逐步減少對太陽(yáng)能項目的補貼，因為太陽(yáng)能越來(lái)越接近成為“主流”能源的目標。

同時(shí)，太陽(yáng)能電池板的價(jià)格正在不斷下降，使太陽(yáng)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(jīng)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(fēng)力發(fā)電的發(fā)展也是如此。在遠離海岸的風(fēng)場(chǎng)中，正在逐步采用3mW和更大功率的風(fēng)力機組。這意味著(zhù)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(fā)電裝置提供所需的高可靠性。

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

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

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(gè)系列的產(chǎn)品的電壓達到500V，在105℃下具有很長(cháng)的壽命，成本則低于標準的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筇峁┢渌萘亢屯庑纬叽?。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到+105℃，使用壽命達到6000小時(shí)。Vishay正在開(kāi)發(fā)能夠應對更極端要求的技術(shù)，部分新產(chǎn)品將在2013年3季度發(fā)布。

對于太陽(yáng)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(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(gè)電壓等級。

在風(fēng)電逆變器和中高功率太陽(yáng)能逆變器中，MKP386M可減少功率轉換器、頻率轉換器和電機驅動(dòng)中由開(kāi)關(guān)IGBT引起的電壓和電流尖峰。器件把滿(mǎn)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(guò)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(xiàn)間距的自感為0.7 nH，RMS電流高達20A。

在太陽(yáng)能和風(fēng)電逆變器中，電容器還被用來(lái)專(zhuān)門(mén)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(xiàn)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(lián)結構，具有很高的容量穩定性，確保在跨線(xiàn)路應用和容性電源中串聯(lián)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(xiàn)路應用中未受控主設備開(kāi)關(guān)引起的短時(shí)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(mǎn)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(jìn)行氣候測試。電容器的引線(xiàn)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(fā)布了新系列裸片Gen2650 V FRED Pt®超快二極管，有助于減少太陽(yáng)能逆變器和其他應用中的開(kāi)關(guān)損耗。“H”系列適用于工作頻率超過(guò)40kHz的應用，具有極快和軟恢復時(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以下的應用，低VF使設計者能夠優(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(shuō)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(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時(shí)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(shí)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(shí)間，正向壓降低至1.38V，低反向泄漏電流可減少太陽(yáng)能逆變器、UPS、電動(dòng)汽車(chē)和電焊機中的開(kāi)關(guān)損耗。