環(huán)境問題目前已經(jīng)刻不容緩，國家都在大力提倡綠色出行以及綠色能源基礎(chǔ)的建設(shè)。

陽光電源的1500VDC、三相、光伏并網(wǎng)逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)不可或缺的一部分。在將光伏輸出饋送給公用電網(wǎng)之前，這些逆變器將從PV模塊產(chǎn)生的直流（DC）電力轉(zhuǎn)換為電網(wǎng)兼容的交流（AC）電流。對(duì)于公用事業(yè)規(guī)模的光伏系統(tǒng)來說，陽光電源的革命性設(shè)計(jì)大大縮短了安裝時(shí)間并降低了系統(tǒng)均衡成本。在無變壓器機(jī)柜中，SG125HV可提供令人印象深刻的125kW容量，且重量?jī)H為76kg。與采用變壓器不同，SG125HV訴諸集成電路（IC），以滿足安全監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)，并以極小體積實(shí)現(xiàn)了高水平性能。

SG125HV采用陽光電源專利的五電平轉(zhuǎn)換電路拓?fù)湓O(shè)計(jì)，使逆變器的最高效率提升至98.9％以上。用IC代替變壓器還拿掉了交流匯流箱。其5MW光伏功率模塊設(shè)計(jì)進(jìn)一步降低了交流變壓器和人工成本。在許多安裝中，還顯著降低了直流側(cè)布線成本。

拆解：陽光電源 SG125HV

特征

- 全功率運(yùn)行，50℃性能不降低

- DC 1500V/AC 600V ——提供了低的初始投資選項(xiàng)

- 1至5MW功率模塊設(shè)計(jì)，可降低交流變壓器和人工成本

- Max. DC/AC ratio up to 1.5

- DC/AC比率最高達(dá)1.5

- 虛擬中心概念，易于運(yùn)維工作

- 設(shè)計(jì)緊湊、重量輕、易于安裝

- 符合IEC和UL安全、EMC和電網(wǎng)支持法規(guī)

- 低/高電壓穿越（L/HVRT）

- 有功和無功功率控制和功率斜坡率控制

- 自動(dòng)輸出降額防止過載或潛在故障

外觀和外殼

- 尺寸670 x 902 x 296mm、重76kg

- 防護(hù)等級(jí)IP65 NEMA 4X

- 工作環(huán)境溫度為-25℃至60℃

功能框圖

控制器

- PWM微控制器：TI TMS320F280230PT Piccolo微控制器。高效率50MHz、32位CPU、帶用于控制PWM輸出的10位參考模擬比較器。

- 數(shù)字信號(hào)處理：TI TMS320F2837雙核DelfinoTM微控制器。32位浮點(diǎn)微控制器單元（MCU），專為先進(jìn)的閉環(huán)控制應(yīng)用、感測(cè)和信號(hào)處理而設(shè)計(jì)。

- 可編程邏輯器件（PLD）：萊迪思（Lattice）LCMXO2-2000HC。2.5V/3.5V現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列，具有2112個(gè)查找表（LUT）和79個(gè)I/O。

直流輸入和交流輸出開關(guān)

- 電涌保護(hù)器：Parafoudre DS50VGPV-1500G/51。Ⅱ型（Type 2）、最大1500VDC光伏電涌保護(hù)器。

- 光伏開關(guān)隔離器：伊頓（Eaton）NZM 2 N2-4-250-S15-DC。1500VDC的隔離開關(guān)，用于具有250A額定工作電流的雙極開關(guān)。

柵極驅(qū)動(dòng)器：博通（Broadcom，安華高科技/Avago Technologies）ACNT-H313（2個(gè)用于升壓級(jí)）。2.5A輸出電流的IGBT柵極驅(qū)動(dòng)光耦采用15mm展寬SO8封裝。

- AC開關(guān)：MERZ ML3-125-E-1851。125A額定不間斷電流、45kW開放式急斷開關(guān)。

- 交流EMI濾波器：LST762

直流EMI濾波器

- 電流變送器：萊姆（LEM）LA 200-P。200A/3kV絕緣閉環(huán)霍爾效應(yīng)電流變送器。

- 干簧繼電器：Meder Electronic KT05-1A。單刀單擲常開（1 Form A/SPST-NO）、5V線圈電壓、80Ω、1000V開關(guān)電壓觸點(diǎn)干簧繼電器。

- SiC MOSFET：科銳（CREE）C2M1000170D（2個(gè)用于升壓級(jí)）。1700V/5A/1Ω、C2MTM N溝道增強(qiáng)型碳化硅功率MOSFET。

- 光電晶體管：威世（Vishay）CNY66B（2個(gè)）。采用700mil、DIP4封裝的1450Vpk超高隔離電壓光電晶體管。

- 整流器：意法半導(dǎo)體（ST）STTH6003CW（2個(gè)）。300V/2x30A雙高頻二次整流器。

逆變器DC/AC

- 逆變器：英飛凌（Infineon）F5L200R12N2H3（3相逆變器級(jí)3個(gè)）。1200V/200A IGBT模塊，具有有源五電平轉(zhuǎn)換電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

- 直流鏈路：Faratronic（法拉）C3D（4個(gè)）。900VDC/40μF扁平直流鏈路（DC-Link）金屬薄膜電容器。

- 電流傳感器：博通ACNT-H79A（3個(gè)）。±1％增益容差光學(xué)隔離放大器、采用15mm展寬SO8封裝。

- 吸收電容器：Faratronic C3H（6個(gè)）。850VDC/3μF IGBT吸收電容。

- 直流鏈路：Faratronic C3N（3個(gè)）。600VDC/250μF直流鏈路電容。

- 柵極驅(qū)動(dòng)器：博通ACNT-H313（24個(gè)用于3相逆變器級(jí)）。2.5A輸出電流IGBT柵極驅(qū)動(dòng)光耦采用15mm展寬SO8封裝。

直流母線、交流濾波器和交流繼電器

- 交流濾波器：Faratronic C6A（12個(gè)）。440VAC/10μF金屬化聚丙烯薄膜交流濾波電容器。

- 干擾抑制：Faratronic MKP65（6個(gè)）。440VAC/1μF金屬化聚丙烯干擾抑制電容器。

- AC繼電器：松川（Song Chuan）511XP1-1AH-F-C-12VDC（6個(gè)）。常開觸點(diǎn)、一組動(dòng)合（Form 1A SPDM）、690VAC/160A、觸點(diǎn)pcb端子AC繼電器。

- 電流變送器：萊姆（LEM）LA 200-P（3個(gè)）。200A/3kV絕緣，閉環(huán)霍爾效應(yīng)電流變送器。

- 漏電流變送器：萊姆CTSR 1.5-TP/SP18。1.5A漏電流變送器，帶電流隔離、置于初級(jí)和次級(jí)電路之間。

其中的電流檢測(cè)，也可以選用集成式霍爾電流傳感器

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CH704 是專為大電流檢測(cè)應(yīng)用開發(fā)的隔離集成式電流傳感芯片。CH704 內(nèi)置 0.1mΩ 的初級(jí)導(dǎo)體電阻，有效降低芯片發(fā)熱支持大電流檢測(cè)：±50A, ±100A, ±150A, ±200A。其內(nèi)部集成獨(dú)特的溫度補(bǔ)償電路以實(shí)現(xiàn)芯片在 -40 到150-°C全溫范圍內(nèi)良好的一致性。出廠前芯片已做好靈敏度和靜態(tài)（零電流）輸出電壓的校準(zhǔn)，在全溫度范圍內(nèi)提供 ±2% 的典型準(zhǔn)確性。

產(chǎn)品信息如下：

? 隔離電壓：4800VRMS

? AEC-Q100 汽車認(rèn)證 (CH704A)

? 電源：4.5-5.5V

? 輸出電壓與電流成正比：+/-50A,+/-100A,+/-150A,+/-200A

? 帶寬：120kHz

? 響應(yīng)時(shí)間：2us

? 寬溫度范圍：-40-°C 至 150-°C

? 使用 EEPROM 進(jìn)行高分辨率偏移和靈敏度調(diào)整

? 導(dǎo)線電阻：0.1 mΩ

? 集成數(shù)字溫度補(bǔ)償電路

? 幾乎為零的磁滯

? 電源電壓的比例輸出

? 抗外部磁場(chǎng)

結(jié)論

陽光電源以其SG125HV切實(shí)地提升了逆變器的水準(zhǔn)。SG125HV憑借其更低的安裝和維護(hù)成本、卓越的效率和非常嚴(yán)格的控制、再加上IC的固有可靠性，使其成為一款非常強(qiáng)大的方案。一旦并網(wǎng)應(yīng)用，其常規(guī)和故障狀態(tài)的全面數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可用于記錄這款強(qiáng)力逆變器的各種工況。雖然這些系統(tǒng)通常對(duì)體積不太關(guān)切，但緊湊的設(shè)計(jì)仍然使電路更簡(jiǎn)潔、更易于維護(hù)。任何負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)大型光伏設(shè)施的工程師，在項(xiàng)目中當(dāng)然都應(yīng)該考慮這款逆變器。

編輯：黃飛

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