光伏系统辅助电源逆变器应用方案设计

今年第一季度， Littelfuse的碳化硅MOSFET产品在国内某光伏系统项目投标成功， 该产品被成功应用于三相太阳能逆变器辅助电源电路。Littelfuse 的设计方案再次被市场认可， 取得长期合作机会。

Littelfuse作为深耕功率控制、电路保护和传感器产品与服务近百年历史的专业供应商，很早就关注并投入可再生能源应用的研发，时至今日， 众多的产品系列如碳化硅、TVS二极管、温度传感器、IGBT、压敏电阻、门驱动等已被全球核心客户所采用，光伏逆变器是其中一个重要的应用。

从方案角度来看，光伏逆变器构架大致分为微型逆变器、集中逆变器和组串逆变器。不论哪种方案，在导赢客户的过程中产品可靠性、性价比及技术支持缺一不可。从技术发展趋势来看，微型逆变器功率持续在增加；集中式逆变器由于容易造成整套系统脱网，给用户带来损失和风险，目前组串式逆变器的系统整合模式更受市场青睐，越来越成为主流应用架构。在组串式逆变器设计中，Littelfuse的功率MOSFET、IGBT、整流二极管、快恢复二极管、栅极驱动器、TVS二极管、保险丝、压敏电阻、气体放电管等诸多产品等,都是方案中必不可少的电子器件，Littelfuse可以同时提供功率器件和保护器件的优质产品，为用户提供高功率密度、高可靠性、高性价比的整体解决方案。。

光伏系统辅助电源方案设计中有几种取电方式，光伏板上直接取直流电、电网取电或两种方式兼具。通过光伏取电，一般1000 V系统的直流电压最高可达900 V左右，1500 V的系统最高可达1400 V左右，此种方案设计相对简单，成本较低，但缺点是光伏板上传输的直流电压波动比较大，可靠性相对欠缺；通过电网取电，一般电网侧电压是AC400~800 V，此方案可靠性高，但设计相对复杂，成本比较高。Littelfuse推荐选用1700V碳化硅MOSFET LSIC1MO170E0750作为逆变器中辅助电源的功率控制器件，由于Littelfuse 1700V Sic Mosfet性价比的优势，甚至有客户用此器件涵盖低压到高压应用场景，以减少料号管理和成本。

Littelfuse 碳化硅LSIC1MO170E0750系列

另外，逆变器的工作效率和功耗问题也是方案的核心关注点。以LSIC1MO170E0750为例，该器件是一款750 mΩ N沟道碳化硅工艺MOSFET，此工艺使得开关速度和寄生参数方面较传统MOSFET更具优势，可提高近3%的效率，极大的改善了散热性能。快速开关频率、高转换效率及1700 V高电压能力，使其成为高压、高效逆变应用的不二选择。该器件极低的栅极电荷、超低导通电阻和输出电容使其适合用于各种高频开关的应用。

产品以市场上最严苛的标准通过测试，帮助客户终端产品符合各种标准要求是Littelfuse 产品研发的重要考量因素。 光伏产品应用多部署于较高海拔或气候干燥的内陆，在高温、风沙等恶劣环境中，用户对产品的可靠性有着极高的要求，产品在系统设计、测试、验证环节需要满足诸多严苛的行业标准。比如，高压高温反偏测试（HV-HTRB）、HV-H3TRB等，这些极限测试标准，虽未被列入行业强制性标准，但会作为用户内部选型参考标准，以确保光伏系统中的功率器件在极端恶劣环境下能够长期、稳定的运行。此次之所以能够一次通过系统测试，正是源于Littelfuse一直以来对产品品控的长期投入，验证测试环节始终按极限标准执行，才能在竞争中脱颖而出。

另外， 以广泛的产品系列为客户提供一站式供应，更有利于优化和完整方案， 控制成本。 Littelfuse 公司是全球功率控制、电路保护、传感领域产品系列最全面的供（找元器件现货上唯样商城）应商， 应用工程师依托用户原有的设计思路，结合自身的产品特点、技术参数、外围器件，在充分考虑产品优势和设计的核心价值基础之上，向用户提供最优的整体解决方案，最大限度发挥产品的性能。如今在这个市场被客户使用的产品系列包括功率MOSFET、IGBT、整流二极管，快恢复二极管、栅极驱动器、TVS二极管、保险丝、压敏电阻、气体放电管等诸多产品。下图是推荐的典型应用电路图供参考。

单相组串式太阳能逆变器应用

三相组串式太阳能逆变器应用

三相串的过压保护