单相串联逆变器解决方案

利用英飞凌先进的功率晶体管、栅极驱动器、传感器等产品设计高效、准确、可靠的组串逆变器

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概览

单相组串逆变器是光伏逆变器的一种，可将串联太阳能电池板的直流功率转换为住宅和商业电网的110/230伏交流功率。组串逆变器提供高达 98% 的效率，并具有灵活性和可扩展性，可支持 1-200 kW 的功率能量收集。逆变器通过最高功率点跟踪 (MPPT) 优化热量产出，次级侧确保交流电网兼容性和关键保护特性。

产品优势

  • 半导体一站式服务
  • 经过验证的质量和可靠性
  • 高效率功率晶体管
  • 应用适配型栅极驱动器
  • 高精度电流传感器
  • 强大的工业级MCU

框图

关于

为什么选择英飞凌单相组串逆变器解决方案？

英飞凌为组串逆变器提供从功率晶体管和栅极驱动器到电流传感器和控制器的全面解决方案，旨在满足太阳能逆变器市场对性能、可靠性和连接性的要求。

对流冷却组串逆变器要求高效率和合理的 BoM 成本。英飞凌提供的解决方案在性能、散热能力和成本之间实现了最佳平衡，从而满足了直流-交流逆变器的设计需求。

英飞凌的光伏组串逆变器设计组合：

- CoolGaN™ HEMT：最高功率密度和效率

CoolMOS™ MOSFET：高电压性能

- CoolSiC™ MOSFET：卓越的散热性能和开关性能

- CoolSiC™ 二极管：零反向恢复，更高能效

- EiceDRIVER™：用于 SiC/GaN 的稳健控制和保护

- XMC™ 和 PSoC™ MCU：实时 MPPT 和电网同步

- CoolSET™ 集成功率级：节省空间的辅助电源集成

- XENSIV™ 电流传感器：精确控制和系统保护

- AIROC™: 无线连接实现智能监控

- EXCELON™ ：高耐久性非易失性数据记录

- ISOFACE™ ：控制逻辑的稳健隔离

哪种英飞凌晶体管效率最高？

TRENCHSTOP™ IGBT 和 CoolMOS™ ：二十多年的成功

凭借卓越的性能，英飞凌的 TRENCHSTOP™ IGBT 和 CoolMOS™ N 沟道 MOSFET 产品在过去二十多年里一直是行业标杆。它们符合最严格的要求，为广泛的光伏逆变器应用提供了高度可靠的基础。

CoolSiC™ ：高效可靠

CoolSiC™（碳化硅）MOSFET 技术为设计人员开启了前所未有的灵活性新时代，使他们能够获得前所未有的效率和系统可靠性。这些碳化硅（SiC）解决方案显著改善了反向恢复特性，从而降低了功耗。 

CoolGaN™ ：电子模式效率高

对于 600 V 范围内的功率转换，英飞凌的 CoolGaN™ （氮化镓）晶体管具有极高的效率。英飞凌的氮化镓技术在半导体市场的领先地位已得到证明，它通过端到端的大批量生产使电子模式概念走向成熟，确保了下一代太阳能逆变器拓扑结构的最高性能。

探索英飞凌的 MOSFET 产品组合
探索英飞凌的 IGBT 产品组合

哪种栅极驱动器能最大限度地提高组串逆变器的性能？

英飞凌的 EiceDRIVER™ 产品系列具有很高的共模瞬态抗扰度 (CMTI)，是驱动 MOSFET、IGBT 和宽禁带器件的业界领先选择。

EiceDRIVER™ 2EDi 是双通道隔离式栅极驱动器系列，可在高性能CoolMOS™、CoolSiC™ 和 OptiMOS™ MOSFET 半桥中稳健地运行。它们用于一次侧和二次侧受控硬开关和软开关拓扑结构，对于优化电源转换效率、确保开关电源在额定和异常运行情况下的稳健运行至关重要。

此外， EiceDRIVER™ 栅极驱动器系列包括隔离式、电平转换式和低压侧 IC，针对所有应用中的 IGBT 分立器件和模块进行了优化。它们具有以下功能： 

  • 退饱和检测(DESAT)
  • 有源米勒钳位
  • 短路钳位
  • 过流保护 (OCP)
  • 欠压锁定(UVLO)
  • 压摆率控制(SRC)
  • 两级关断
  • 软关断
  • 电气隔离

与英飞凌功率晶体管搭配使用时，这些驱动器可使设计人员在组串逆变器应用中突破功率密度的极限，并实现最高可靠性。

探索英飞凌的栅极驱动器产品组合

为什么选择英飞凌 XENSIV™ 电流传感器用于组串式逆变器？

英飞凌的 XENSIV™ 高精度无芯开环电流传感器利用差分霍尔效应技术，可在单相组串逆变器环境中提供高精度。

此外，与传统的基于磁芯的电流传感器相比， XENSIV™ 传感器体积更小、成本更低。XENSIV™ 传感器通过消除铁芯或磁通集中器，不受磁滞和磁饱和的影响，从而产生高度线性的模拟输出信号。

英飞凌 XENSIV™ 电流传感器的性能优势：

- 抗噪能力强：使用两个霍尔单元进行差分测量，即使存在串扰或磁杂散场，也能保持精度

- 保护功能当电源电压过高或过低时发出警告信号

- 可编程的灵活性： 系统设计人员无需外部元件即可对过流信号的灵敏度和阈值水平进行编程

探索英飞凌当前的传感器产品组合

为什么微控制器在组串逆变器中至关重要？

英飞凌的微控制器单元 (MCU) 可为太阳能逆变器系统所需的优化 MPPT 和电网同步提供先进的实时控制。

为了提供额外的保护并提高系统的稳健性，这些微控制器与英飞凌的 CoolSET™ AC-DC 集成电源级搭配使用。为了实现快速启动性能，第五代控制器利用高压电源集成电路和内部 AC-DC 开关稳压器，以安全、快速的方式操作启动序列，这通常被称为级联配置。

英飞凌用于组串逆变器的工业 MCU 和辅助电源产品有哪些？

在太阳能电池板逆变器中，英飞凌的 MCU 可充当大脑，管理最大功率点跟踪 (MPPT) 和电网同步等复杂任务。为确保这些太阳能逆变器在恶劣的户外环境中保持可靠性，它们搭配了用于辅助电源的 CoolSET™ AC-DC 集成功率级。此外，级联配置还能使组串逆变器安全、快速地启动，确保在清晨开机时不会浪费太阳能。

探索英飞凌的微控制器产品组合
探索英飞凌的 aux.电源 IC 产品组合
为什么在组串式逆变器应用中使用EXCELON™ 和 AIROC ™ ？

英飞凌的 EXCELON™ 系列存储器产品具有高能效、高密度和可靠的数据记录功能，是现代单相组串式逆变器所必需的。

EXCELON™ F-RAM 有哪些特性使其适用于光伏应用？

英飞凌的下一代铁电 RAM (F-RAM) 存储器是业内功耗最低的关键任务非易失性存储器。它将超低功耗运行与高速接口、即时非挥发性和无限读/写周期耐久性相结合，是光伏系统中连续、高可靠性数据跟踪的理想之选。

连通性如何增值？ 

英飞凌的 AIROC™ Wi-Fi + 蓝牙® 组合加快了智能应用的上市时间。AIROC™ Wi-Fi + Bluetooth® SoC 的片上 MCU、内存和网络协议可实现太阳能逆变器所需的无缝云连接监控和安全远程管理。

探索英飞凌的存储器产品组合
探索英飞凌的无线连接产品组合

为什么选择英飞凌单相组串逆变器解决方案？

英飞凌为组串逆变器提供从功率晶体管和栅极驱动器到电流传感器和控制器的全面解决方案，旨在满足太阳能逆变器市场对性能、可靠性和连接性的要求。

对流冷却组串逆变器要求高效率和合理的 BoM 成本。英飞凌提供的解决方案在性能、散热能力和成本之间实现了最佳平衡，从而满足了直流-交流逆变器的设计需求。

英飞凌的光伏组串逆变器设计组合：

- CoolGaN™ HEMT：最高功率密度和效率

CoolMOS™ MOSFET：高电压性能

- CoolSiC™ MOSFET：卓越的散热性能和开关性能

- CoolSiC™ 二极管：零反向恢复，更高能效

- EiceDRIVER™：用于 SiC/GaN 的稳健控制和保护

- XMC™ 和 PSoC™ MCU：实时 MPPT 和电网同步

- CoolSET™ 集成功率级：节省空间的辅助电源集成

- XENSIV™ 电流传感器：精确控制和系统保护

- AIROC™: 无线连接实现智能监控

- EXCELON™ ：高耐久性非易失性数据记录

- ISOFACE™ ：控制逻辑的稳健隔离

哪种英飞凌晶体管效率最高？

TRENCHSTOP™ IGBT 和 CoolMOS™ ：二十多年的成功

凭借卓越的性能，英飞凌的 TRENCHSTOP™ IGBT 和 CoolMOS™ N 沟道 MOSFET 产品在过去二十多年里一直是行业标杆。它们符合最严格的要求，为广泛的光伏逆变器应用提供了高度可靠的基础。

CoolSiC™ ：高效可靠

CoolSiC™（碳化硅）MOSFET 技术为设计人员开启了前所未有的灵活性新时代，使他们能够获得前所未有的效率和系统可靠性。这些碳化硅（SiC）解决方案显著改善了反向恢复特性，从而降低了功耗。 

CoolGaN™ ：电子模式效率高

对于 600 V 范围内的功率转换，英飞凌的 CoolGaN™ （氮化镓）晶体管具有极高的效率。英飞凌的氮化镓技术在半导体市场的领先地位已得到证明，它通过端到端的大批量生产使电子模式概念走向成熟，确保了下一代太阳能逆变器拓扑结构的最高性能。

探索英飞凌的 MOSFET 产品组合
探索英飞凌的 IGBT 产品组合

哪种栅极驱动器能最大限度地提高组串逆变器的性能？

英飞凌的 EiceDRIVER™ 产品系列具有很高的共模瞬态抗扰度 (CMTI)，是驱动 MOSFET、IGBT 和宽禁带器件的业界领先选择。

EiceDRIVER™ 2EDi 是双通道隔离式栅极驱动器系列，可在高性能CoolMOS™、CoolSiC™ 和 OptiMOS™ MOSFET 半桥中稳健地运行。它们用于一次侧和二次侧受控硬开关和软开关拓扑结构，对于优化电源转换效率、确保开关电源在额定和异常运行情况下的稳健运行至关重要。

此外， EiceDRIVER™ 栅极驱动器系列包括隔离式、电平转换式和低压侧 IC，针对所有应用中的 IGBT 分立器件和模块进行了优化。它们具有以下功能： 

  • 退饱和检测(DESAT)
  • 有源米勒钳位
  • 短路钳位
  • 过流保护 (OCP)
  • 欠压锁定(UVLO)
  • 压摆率控制(SRC)
  • 两级关断
  • 软关断
  • 电气隔离

与英飞凌功率晶体管搭配使用时，这些驱动器可使设计人员在组串逆变器应用中突破功率密度的极限，并实现最高可靠性。

探索英飞凌的栅极驱动器产品组合

为什么选择英飞凌 XENSIV™ 电流传感器用于组串式逆变器？

英飞凌的 XENSIV™ 高精度无芯开环电流传感器利用差分霍尔效应技术，可在单相组串逆变器环境中提供高精度。

此外，与传统的基于磁芯的电流传感器相比， XENSIV™ 传感器体积更小、成本更低。XENSIV™ 传感器通过消除铁芯或磁通集中器，不受磁滞和磁饱和的影响，从而产生高度线性的模拟输出信号。

英飞凌 XENSIV™ 电流传感器的性能优势：

- 抗噪能力强：使用两个霍尔单元进行差分测量，即使存在串扰或磁杂散场，也能保持精度

- 保护功能当电源电压过高或过低时发出警告信号

- 可编程的灵活性： 系统设计人员无需外部元件即可对过流信号的灵敏度和阈值水平进行编程

探索英飞凌当前的传感器产品组合

为什么微控制器在组串逆变器中至关重要？

英飞凌的微控制器单元 (MCU) 可为太阳能逆变器系统所需的优化 MPPT 和电网同步提供先进的实时控制。

为了提供额外的保护并提高系统的稳健性，这些微控制器与英飞凌的 CoolSET™ AC-DC 集成电源级搭配使用。为了实现快速启动性能，第五代控制器利用高压电源集成电路和内部 AC-DC 开关稳压器，以安全、快速的方式操作启动序列，这通常被称为级联配置。

英飞凌用于组串逆变器的工业 MCU 和辅助电源产品有哪些？

在太阳能电池板逆变器中，英飞凌的 MCU 可充当大脑，管理最大功率点跟踪 (MPPT) 和电网同步等复杂任务。为确保这些太阳能逆变器在恶劣的户外环境中保持可靠性，它们搭配了用于辅助电源的 CoolSET™ AC-DC 集成功率级。此外，级联配置还能使组串逆变器安全、快速地启动，确保在清晨开机时不会浪费太阳能。

探索英飞凌的微控制器产品组合
探索英飞凌的 aux.电源 IC 产品组合
为什么在组串式逆变器应用中使用EXCELON™ 和 AIROC ™ ？

英飞凌的 EXCELON™ 系列存储器产品具有高能效、高密度和可靠的数据记录功能，是现代单相组串式逆变器所必需的。

EXCELON™ F-RAM 有哪些特性使其适用于光伏应用？

英飞凌的下一代铁电 RAM (F-RAM) 存储器是业内功耗最低的关键任务非易失性存储器。它将超低功耗运行与高速接口、即时非挥发性和无限读/写周期耐久性相结合，是光伏系统中连续、高可靠性数据跟踪的理想之选。

连通性如何增值？ 

英飞凌的 AIROC™ Wi-Fi + 蓝牙® 组合加快了智能应用的上市时间。AIROC™ Wi-Fi + Bluetooth® SoC 的片上 MCU、内存和网络协议可实现太阳能逆变器所需的无缝云连接监控和安全远程管理。

探索英飞凌的存储器产品组合
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