เรียนรู้ว่า Eggtronic และ Renesas กำลังลดขนาดไมโครอินเวอร์เตอร์อย่างไร โดยใช้เทคโนโลยี GaN ที่ล้ำสมัย
Eggtronic ประกาศวางจำหน่ายแพลตฟอร์มไมโครอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 500 วัตต์รุ่นอ้างอิง ซึ่งพัฒนาขึ้นโดยความร่วมมือกับ Renesas Electronics การออกแบบใหม่นี้ผสานรวมเทคโนโลยีควบคุมสัญญาณผสม EPIC ของ Eggtronic เข้ากับอุปกรณ์จ่ายไฟแกลเลียมไนไตรด์ (GaN) แบบสองทิศทางของ Renesas เพื่อแสดงให้เห็นถึงสถาปัตยกรรมแปลงไฟ DC เป็น AC แบบขั้นตอนเดียวที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับระบบเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) รุ่นต่อไป
แพลตฟอร์มอ้างอิงนี้มีจุดประสงค์เพื่อช่วยผู้ผลิตไมโครอินเวอร์เตอร์และผู้รวมระบบในการพัฒนาโซลูชันการแปลงพลังงานที่มีขนาดกะทัดย่อและมีประสิทธิภาพสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ที่มีกำลังสูงขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากกำลังไฟฟ้าของโมดูล PV ยังคงเกิน 400 วัตต์อย่างต่อเนื่อง นักออกแบบจึงอยู่ภายใต้แรงกดดันที่จะต้องปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลง ลดการสูญเสียความร้อน เพิ่มความหนาแน่นของกำลังไฟฟ้า และลดต้นทุนระบบโดยรวม วิธีการแบบดั้งเดิมที่ใช้โครงสร้างแบบหลายขั้นตอน สถาปัตยกรรมแบบสลับ หรือเทคโนโลยีการสวิตช์แบบเดิม มักต้องมีการแลกเปลี่ยนระหว่างความซับซ้อน จำนวนชิ้นส่วน และประสิทธิภาพ
แพลตฟอร์มที่พัฒนาร่วมกันนี้แก้ไขปัญหาเหล่านี้ด้วยสถาปัตยกรรมแบบขั้นตอนเดียวที่ให้ประสิทธิภาพเฉลี่ย 96.1% ตามมาตรฐานของคณะกรรมการพลังงานแห่งรัฐแคลิฟอร์เนีย (CEC) และ 95.9% ตามเกณฑ์ประสิทธิภาพของสหภาพยุโรป การออกแบบนี้แสดงให้เห็นว่าการควบคุมดิจิทัลขั้นสูง ผสานกับ อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ แบบแถบพลังงานกว้างสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงพลังงานในขณะที่ลดความซับซ้อนของสถาปัตยกรรมระบบได้
หัวใจสำคัญของการออกแบบอ้างอิงคือ ตัวควบคุมสัญญาณผสม EPIC2ACO01 ของ Eggtronic อุปกรณ์นี้ใช้เทคโนโลยีการปรับความถี่แบบแปรผัน (VFM) ของบริษัท ร่วมกับเทคนิคการควบคุมโหมดกระแสไฟฟ้า เพื่อรักษาการสวิตช์แรงดันศูนย์ตลอดช่วงการทำงานทั้งหมด ด้วยการรับประกันการสวิตช์อย่างนุ่มนวลภายใต้สภาวะโหลดที่เปลี่ยนแปลง ตัวควบคุมจะลดการสูญเสียจากการสวิตช์ ลดการหมุนเวียนของกำลังไฟฟ้าเชิงปฏิกิริยา และรักษาความผิดเพี้ยนฮาร์มอนิกโดยรวม (THD) ให้อยู่ในระดับต่ำ สถาปัตยกรรมนี้ยังรองรับความถี่การสวิตช์ได้สูงถึง 1 MHz ซึ่งช่วยลดขนาดของส่วนประกอบแม่เหล็กได้อย่างมากและส่งผลให้มีความหนาแน่นของกำลังไฟฟ้าสูงขึ้น
วงจรภาคจ่ายไฟใช้ สวิตช์ GaN แบบสองทิศทาง TP65B110HRU ของ Renesas ซึ่งจัดเรียงในรูปแบบ common-drain ที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการสวิตช์ AC แบบ cycloconverter อุปกรณ์นี้รวมความต้านทานขณะเปิดต่ำเข้ากับประสิทธิภาพการสวิตช์ที่รวดเร็ว ลดการสูญเสียจากการนำไฟฟ้า และรองรับการออกแบบที่กะทัดรัดพร้อมคุณลักษณะทางความร้อนที่ดีขึ้น
แพลตฟอร์มอ้างอิงนี้ให้กำลังไฟฟ้าต่อเนื่อง 500 วัตต์ และรักษาค่า THD ต่ำกว่า 3% ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนด IEEE 1547 สำหรับแหล่งพลังงานแบบกระจายที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า สถาปัตยกรรมแบบขั้นตอนเดียวนี้ยังมุ่งหวังที่จะลดต้นทุนวัสดุโดยการลดจำนวนส่วนประกอบให้น้อยที่สุด ในขณะที่ยังคงรักษาประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของระบบไว้
แบบร่างอ้างอิงไมโครอินเวอร์เตอร์ 500 วัตต์ รหัสERD00718พร้อมให้ผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) และผู้ผลิตระบบที่มีคุณสมบัติเหมาะสมทำการประเมินแล้ว