淺談如何利用光耦合器提高PV逆變器的性能

　　當IF等于0mA時(shí)，驅動(dòng)器輸入為低，會(huì )從負載汲入電流。正dv/dt會(huì )從放大器拉出電流，并可能導致放大器從低過(guò)渡到高。負dv/dt會(huì )將電流引入放大器，并協(xié)助維持放大器維持輸出為低狀態(tài)。

　　一般情況下，儘量減少邏輯控制和功率半導體之間的耦合電容，可大幅度降低共模雜訊瞬變成為正常模式脈衝雜訊的能力。于驅動(dòng)點(diǎn)使用低且平衡的阻抗，可提高抗干擾能力，使用電化隔離（Galvanic Isolated）驅動(dòng)器進(jìn)行功率MOSFET控制，可將共模雜訊耦合降至最低。

　　分流LED提升半橋配置效能

　　半橋拓撲配置中，共模瞬變抑制尤其重要，因為正常電流工作狀態(tài)下的開(kāi)關(guān)瞬變，可能導致關(guān)閉的閘極驅動(dòng)打開(kāi)。分流（Shunt）LED即可派上用場(chǎng)，可提升半橋配置的抗電流模式瞬變能力，并將包電容的負載dv/dt耦合維持于低阻抗--對于正在運行的LED或正在運行的BJT或邏輯閘的開(kāi)態(tài)電阻。但此作法的缺點(diǎn)是，增加分流LED驅動(dòng)會(huì )降低效率，因為無(wú)論LED開(kāi)啟還是關(guān)閉，此電路皆會(huì )消耗電量。圖5為一個(gè)配置樣本。

　　圖5 帶有分流LED驅動(dòng)的光耦合器架構

　　LED與驅動(dòng)開(kāi)關(guān)并聯(lián)，以形成電流分流驅動(dòng)。U1是一個(gè)開(kāi)路洩極邏輯閘，做為一個(gè)驅動(dòng)器。當開(kāi)關(guān)關(guān)閉且U1為高時(shí)，會(huì )有LED電流經(jīng)過(guò)。若要關(guān)閉LED，須將閘強制變?yōu)榈蜖顟B(tài)，這會(huì )將經(jīng)過(guò)LED的電壓降低至小于所需的正向電壓值。它還能提供低阻抗，降低共模傳導電流對LED運行的影響。

　　了解光耦合器最大開(kāi)關(guān)頻率

　　使用光耦合器時(shí)，了解設計的最大開(kāi)關(guān)頻率會(huì )非常有用，此項計算涉及兩個(gè)基本步驟，首先必須確定于最大工作結溫125℃和室溫100℃下，光耦合器輸出驅動(dòng)器MOSFET可擴散的最大功率。其次，確定于給定MOSFET閘極的充電和放電電流情況下，輸出電晶體的擴散RMS功率，以及整個(gè)光耦合器電晶體的RDS（ON）壓降。

　　太陽(yáng)能逆變器在產(chǎn)生和傳輸乾凈與永續能源方面，發(fā)揮重要作用。執行DC-AC轉換時(shí)，須對高壓電流進(jìn)行謹慎、有效的隔離，而光耦合器正適用于此種功率緩衝。如果特別注意啟動(dòng)要求和使用相關(guān)技術(shù)提高抗干擾能力，則可協(xié)助優(yōu)化光耦合器的性能。

　　本文文中描述的閘極驅動(dòng)光耦合器，與離散式功率MOSFET和IGBT的產(chǎn)品相容，因此，設計人員可統一設計電力轉換電路的邏輯、隔離和MOSFET部分。該解決方案可將毫瓦（mW）轉換成kW，并同時(shí)提供初級和次級電路之間的隔離。