Попрощайтесь с перегревом: Введение в распределительную коробку низкотемпературного модульного диода от QC Solar

В области фотоэлектрической энергетики, в условиях непрерывного развития технологий и постоянно растущего рыночного спроса на высокоэффективные и недорогие решения, инновации стали важнейшей движущей силой развития отрасли. Компания QC Solar (код акции: 301278.sz) выпустила идеальный диод. Распределительная коробка с более высокими показателями тока, низкой температурой и низкими потерями мощности.

Введение в идеальный диод

Идеальный диод

Функциональная блок-схема

Традиционные сильноточные трехкомпонентные распределительные коробки используют шесть диодов Шоттки 165 или 180, которые склонны к значительному падению напряжения и рассеиванию мощности при больших нагрузках. Требуются дорогостоящие решения для отвода тепла, что увеличивает сложность и габариты конструкции. В отличие от них, в распределительной коробке с идеальным диодом используется один MOSFET вместо двух диодов Шоттки. Она имеет меньший обратный ток утечки и с большей вероятностью проходит испытание на тепловой пробой при токе 30 А, значительно снижая температуру перехода. При выходе из строя части цепочки фотоэлектрических элементов модуль защиты от шунтирования фотоэлектрических элементов на основе идеального диода MOSFET обеспечивает путь с относительно низким импедансом для тока цепочки после обнаружения такого дисбаланса, гарантируя, что оставшиеся исправные части смогут продолжать вырабатывать электроэнергию.

Идеальный диод состоит из MOSFET-транзистора, конденсатора и контроллера. По сравнению с традиционными диодами Шоттки, он демонстрирует значительные преимущества в таких аспектах, как падение прямого напряжения, тепловыделение, устойчивость к обратному напряжению и контроль обратного тока утечки.

Преимущества идеального диода

1. Значительно повышена безопасность.
Прямое напряжение проводимости VF идеального диода в пять раз ниже, чем у диода Шоттки, а его энергопотребление также в пять раз ниже. В условиях тока 30 А при температуре 75℃ температура идеального диода значительно снижается. Это позволяет эффективно уменьшить риск деформации распределительной коробки и возникновения перегрева. Идеальный диод разработан на основе... 3qxy Эта модульная платформа позволяет заменить модуль диода Шоттки без каких-либо повреждений.

2. Значительно увеличенный срок службы
Длительная работа в условиях высоких температур ускоряет старение электронных компонентов и сокращает срок их службы. Однако в режиме защиты от перегрева срок службы идеального диода более чем в 15 раз превышает срок службы традиционного диода Шоттки.

При обратном напряжении 30 В ток утечки идеального диода составляет 1/2000 от тока утечки диода Шоттки.

3. Меньший обратный ток утечки
Идеальный диод обладает чрезвычайно низким обратным током утечки, что принципиально исключает риск пробоя при высокой температуре в обратном направлении и эффективно решает проблему теплового пробоя диода.

В практических применениях диоды Шоттки подвержены риску высокотемпературного пробоя при обратном смещении. Однако схема обходного переключателя на основе МОП-транзисторов не имеет такого риска и полностью решает проблему теплового пробоя диода (соответствует требованиям IEC62979).

Анализ экономических выгод

На фотоэлектрических электростанциях идеальный обходной диод может сэкономить до 7 ГВт·ч электроэнергии за счет сокращения потерь в течение 20 лет. При цене 0,07 доллара за кВт·ч (которая варьируется в зависимости от страны) его ценность может достигать 500 000 долларов. При увеличении времени затенения до 5% экономия электроэнергии за счет сокращения потерь может составить до 12,2 ГВт·ч, что эквивалентно 860 000 долларов.

Заключение

В заключение, по сравнению с традиционной трехкомпонентной распределительной коробкой, идеальный диод демонстрирует превосходные характеристики с точки зрения падения прямого напряжения, тепловыделения и обратного тока утечки. Он легче проходит испытание на тепловой пробой при токе 30 А и испытание на температуру перехода. Это не только повышает общую эффективность и безопасность фотоэлектрической системы, но и приносит значительные экономические выгоды.