適度超前：選擇中功率組串式逆變器的必備知識

光伏逆變器競爭激烈，百花齊放，百家爭鳴，各個廠家都在費盡心機，讓自己的產(chǎn)品與眾不同，有的廠家以控制成本為主，價格上做到極低，有的廠家以控制功率密度為主，把尺寸做到極小，有的廠家著重提升效率，有的廠家喜歡新型器件，有的廠家追求自然冷卻，把無風扇進行到底。

光伏逆變器涉及電力電子，智能控制，機械結構，電能質量等多個學科，是一個系統(tǒng)工程，逆變器的體積、重量、效率、噪聲、電壓范圍、溫度等每一個參數(shù)指標都很重要，如果單純片面去追求某一兩個技術指標的完美，則會犧牲逆變器的其它性能，造成綜合性能變差。

中庸思想貫穿中華五千年的文明史，其核心就是凡事不可太過，日中則移，月滿則虧，器滿則傾，水滿則溢，物極必反。中庸之道不是說不追求完美，而是在均衡的基礎上再追求完美，電子技術發(fā)展是日新月異，新技術成為市場上銷售的新亮點，但并不是所有的新技術都完美無缺的，也并不是所有的老技術都是過時的，新技術與舊技術也沒有絕對的界限。以適度超前為原則，均衡發(fā)展為目標，從實際出發(fā)，采取新老技術相結合的方式，從用戶的角度出發(fā)，在生命周期內(nèi)實現(xiàn)收益最大化，才是逆變器設計選型中庸之道。

一、功率模塊

功率模塊的技術突破讓組串式逆變器產(chǎn)生質的飛躍！

2013年前，在地面電站使用集中式逆變器，分布式小電站使用組串式逆變器，隨著組串式逆變器功率越做越大，大型地面電站也開始使用組串式逆變器， 有關兩種方案的爭論也一直沒有停過，兩種方案各有優(yōu)缺點，集中式逆變器優(yōu)勢是功率器件少，可靠性高，缺點是MPPT數(shù)量少，電壓范圍窄；組串式逆變器優(yōu)勢是MPPT數(shù)量多，電壓范圍寬，缺點是功率器件多，可靠性低。

功率開關器件是逆變器最核心的器件之一，承擔電流的轉換工作，長時間工作在高溫，高電壓，大電流狀態(tài)，是逆變器最容易出故障的器件，每一個功率器件就是一個故障點。光伏逆變器中的功率開關器件主要是指分立器件功率MOSFET和功率模塊IGBT。早期的中功率組串式逆變器，一般采取分立器件，由于功率MOSFET電流都比較少，一般都采取多個器件并聯(lián)的方式。50KW逆變器采用分立器件來設計，需要60多個，這么多開關器件堆在一起，會產(chǎn)生一系列的問題。如均流，電磁干擾等等。

大家都知道，功率開關管的失效模式是過壓，過溫，過流。分立元器件由于器件多，元器件之間距離比較遠，所以電路雜散電感大，造成工作時尖峰電壓高，元器件容易出現(xiàn)過壓損壞；多個元器件并聯(lián)，阻抗不一致，每一個元器件電流就不一樣，阻抗低的元器件電流大，很容易過流；分立器件單端固定，接觸面積小，散熱很難保持一致，很容易過溫。

早期的采用分立元器件的中功率組串式逆變器，在運行過程中出現(xiàn)過多故障，讓人們對中功率組串式逆變器的前程提出了懷疑。不過直到Vincotech和infineon先后推出了包含多個元器件的功率模塊，才改變了這一現(xiàn)狀。

Vincotech專為中功率組串式逆變器推出的IGBT功率模塊，一個模塊相當于8個分立器件。模塊具有很高的靈活性。

雙BOOST功率模塊

相對于MOSFET，IGBT飽和壓降低，容易實現(xiàn)高壓、大電流化，在中大功率逆變器占主導地位。而IGBT模塊比分立的IGBT單管具有更高的可靠性和安全工作區(qū)。光伏逆變器前級采用雙BOOST升壓的IGBT功率模塊，后級采用三電平IGBT功率模塊，是目前中功率光伏逆變器最佳的方案。

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