晶臺光耦在太陽(yáng)能逆變產(chǎn)品上的應用拆解

先來(lái)看看這款太陽(yáng)能逆變器外觀(guān)。

整機面板正面簡(jiǎn)潔易識別：有系統工作指示、狀態(tài)指示、太陽(yáng)能指示等。尺寸為L*W*T：65*40*15（cm），是一款長(cháng)方體的壁掛式產(chǎn)品。

其正面朝下，可見(jiàn)到太陽(yáng)能板連接端口、負載連接端口、專(zhuān)用的電池接入端口，以及一個(gè)標準的電池管理系統（BMS）通信接口。

在設備的左側面，配置有開(kāi)關(guān)（ON/OFF）按鈕、RS232通信接口、并聯(lián)連接端口（PAR1/PAR2），以及一個(gè)用于連接WIFI外置天線(xiàn)的插口。

接下來(lái)，拆開(kāi)機蓋，看看內部電路。

正中央位置的主控電路，使用TEXAS INSTRUMENTS TMS320F28069PZT 微控制器, 32位,90MHz, 高達256KB的閃存,100KB的隨機存取存儲器(RAM),2KB一次性可編程(OTP)ROM,LQFP100封裝。背板式結構，將主板用6個(gè)飛機架固定在底板上。

功率回路的關(guān)鍵器件之一是功率電感，直接影響功率和效率。其大功率電感器的安裝，采用了導熱膠進(jìn)行灌封處理，有效增強了其穩定性并提升了散熱性能，確保能在高溫環(huán)境下可靠使用。

在逆變回路中，直流輸入和升壓輸出部分均采用了豐明薄膜電容進(jìn)行濾波，相較于電解電容，薄膜電容具有更高的耐熱性能和更長(cháng)的使用壽命，從而能夠滿(mǎn)足長(cháng)時(shí)間處于高溫環(huán)境下的應用要求。

集成了專(zhuān)用的WIFI模組，以實(shí)現設備的在線(xiàn)通信功能。

功率MOSFET元件用螺絲鎖定，緊貼在底部的散熱片上，能夠高效地輔助逆變器電路的運行，確保逆變器能夠持續穩定地在滿(mǎn)功率狀態(tài)下輸出。

功率MOSFET的驅動(dòng)系統采用了14顆晶臺品牌光耦，型號為KL1018，長(cháng)小型貼片式LSOP4封裝，上升時(shí)間tr=2us，下降時(shí)間tf=3us；ton=4us，toff=3us；這些光耦元件能夠適配高達30KHz頻率的高頻開(kāi)關(guān)信號。

電路板正面使用了6顆晶臺品牌光耦，采用KL1019，LSOP4封裝。這些光耦專(zhuān)門(mén)用于通信接口的隔離，實(shí)現了BMS、并聯(lián)信號、并網(wǎng)鏈接信號以及RS232等接口之間的數據交互功能。

在電路板的背面，使用了兩顆晶臺品牌光耦，均為KL1019型號，LSOP4封裝。其中一顆光耦負責輔助電源的隔離反饋功能，而另一顆則專(zhuān)門(mén)用于信號的傳輸。

晶臺光耦KL1018/KL1019系列產(chǎn)品，被廣泛應用于太陽(yáng)能儲能逆變器產(chǎn)品；由一個(gè)紅外發(fā)射二極管,通過(guò)光耦合到一個(gè)光電晶體管構成光電耦合器，均采用4引腳LSOP封裝，工作溫度Topr適應-55~110℃，5KV隔離電壓，8mm長(cháng)爬電距離，是嚴格通過(guò)UL,VDE,CQC等安全認證的工業(yè)級產(chǎn)品。

▲ 參考晶臺光耦的數據手冊（DataSheet）

總結：

該整機功能完備，線(xiàn)路布局合理，材料選型堅實(shí)可靠。主電路依次集成了EMI濾波模塊、開(kāi)關(guān)管驅動(dòng)與保護模塊、升壓（BOOST）模塊、移相高頻隔離模塊、逆變模塊以及輸出濾波模塊等。晶臺光耦合器，在電路中起到關(guān)鍵的隔離驅動(dòng)和信號隔離傳輸作用；光耦隔離電路的使用，使得該設計簡(jiǎn)單，便于并網(wǎng)發(fā)電，實(shí)現多機組并聯(lián)輸出，從而進(jìn)行功率擴展應用。