Puce d'onduleur - la clé de la conversion d'énergie moderne
Qu'est-ce qu'une puce d'inverseur ?
Selon la norme de classification WSTS, les puces semi-conductrices peuvent être principalement divisées en quatre catégories : les circuits intégrés, les dispositifs discrets, les capteurs et les dispositifs optoélectroniques. Parmi eux, les circuits intégrés peuvent être subdivisés en mémoires, puces analogiques, puces logiques et microprocesseurs. Les puces analogiques peuvent être subdivisées en dispositifs de puissance, amplificateurs, filtres, circuits de rétroaction, circuits de source de référence, circuits de condensateurs commutés et autres produits.
Les puces des onduleurs photovoltaïques comprennent principalement des dispositifs de puissance et des circuits intégrés.
Les dispositifs de puissance comprennent principalement les dispositifs de commutation à semi-conducteurs IGBT et MOSFET, qui sont utilisés pour la conversion de l'énergie. L'IGBT a une plus grande puissance et est principalement utilisé dans les onduleurs de moyenne et grande puissance. Le MOSFET a une faible puissance et est principalement utilisé dans les onduleurs de petite et moyenne puissance. Les puces IC comprennent les microprocesseurs, tels que MCU (microordinateur à puce unique), DSP (traitement des signaux numériques), ARM, CPLD (dispositif logique programmable à grande vitesse), etc.
Les puces fonctionnelles, telles que les puces de conversion numérique-analogique, les optocoupleurs, les amplificateurs opérationnels, les circuits de portes logiques, les horloges, les mémoires et autres puces de circuits intégrés, sont utilisées pour les circuits de communication, les circuits de détection, les circuits d'entraînement, les alimentations auxiliaires, etc., avec des fonctions de contrôle d'algorithme, de traitement de tâches, de stockage de données, etc.
Les puces d'onduleurs représentent environ 20% du coût des onduleurs domestiques et des petits onduleurs, dont les dispositifs de puissance représentent 10-12% et les puces de circuits intégrés environ 8-10%.
Pourquoi la puce de l'onduleur est-elle si importante ?
La puce de l'onduleur est le composant central de l'appareil. onduleur de stockage d'énergie. Il se compose principalement de dispositifs semi-conducteurs de puissance, de circuits de commande, de circuits de contrôle, etc. La chaîne industrielle des puces d'onduleur comprend la conception, la fabrication, l'emballage, les essais et les ventes. La chaîne industrielle des puces d'onduleurs comprend la conception, la fabrication, l'emballage, les essais et les ventes. L'orientation du développement des puces d'onduleur est plus rapide, plus puissante et plus efficace.
Les matériaux des dispositifs de puissance évoluent rapidement et passent des dispositifs de puissance traditionnels à base de silicium aux dispositifs de puissance à large bande interdite (SiC, GaN). Le carbure de silicium est actuellement le matériau semi-conducteur de troisième génération le plus mature. On peut comparer les matériaux à base de silicium à des cellules de silicium polycristallines et les matériaux à base de carbure de silicium à des cellules de silicium monocristallines.
L'IGBT est comme un composant. Les dispositifs de puissance utilisant le carbure de silicium présentent les avantages suivants : résistance à la température élevée, résistance à la tension élevée, vitesse de commutation rapide et rendement élevé. Une bonne puce d'onduleur peut réduire de manière significative la consommation d'énergie du produit, améliorer l'efficacité de la conversion d'énergie et réduire la taille du produit.
Quelles sont les fonctions de la puce de l'onduleur ?
1. Génération de PWM : La puce de commande peut générer des signaux de modulation de largeur d'impulsion (PWM), qui sont utilisés pour contrôler les dispositifs de commutation de onduleur c.c. vers c.a..
2. Contrôle du courant et de la tension : La puce de contrôle peut surveiller et contrôler le courant et la tension de sortie de l'onduleur afin de s'assurer que le courant et la tension de sortie répondent aux exigences et maintiennent le fonctionnement stable de l'onduleur.
3. Fonctions de protection : Les puces de commande sont généralement dotées de diverses fonctions de protection, telles que la protection contre les surintensités, la protection contre les surtensions, la protection contre les surchauffes, etc.
4. Interface de communication : Certaines puces de commande sont également dotées d'interfaces de communication, telles que UART, SPI, etc., qui peuvent communiquer avec d'autres composants du système pour assurer la transmission des données et la surveillance à distance.
Comment choisir une puce d'onduleur appropriée ?
Il existe de nombreux types de puces d'onduleur et il convient donc d'accorder une attention particulière au choix du modèle et de la capacité. Dans les systèmes de production d'énergie solaire en particulier, l'efficacité de la puce de l'onduleur est un facteur important pour déterminer la capacité de la cellule solaire et de la batterie.
① Lors de la sélection d'une puce d'onduleur, il faut d'abord envisager une capacité nominale suffisante pour répondre aux exigences de puissance électrique de l'équipement sous des charges plus importantes. Pour les puces d'onduleur qui utilisent un seul appareil comme charge, la sélection de la capacité nominale est relativement simple.
② Lorsque l'équipement électrique est une charge purement résistive ou que le facteur de puissance est supérieur à 0,9, la capacité nominale de la puce de l'onduleur doit être sélectionnée pour être de 1,1 à 1,15 fois la capacité de l'équipement électrique. Parallèlement, la puce de l'onduleur doit également être capable de résister aux impacts des charges capacitives et inductives.
③ Pour les charges inductives générales, telles que les moteurs, les réfrigérateurs, les climatiseurs, les machines à laver, les pompes à eau de grande puissance, etc., lors du démarrage, la puissance instantanée peut être 5 à 6 fois supérieure à la puissance nominale. À ce moment-là, la puce de l'onduleur subit une forte surtension momentanée.
Pour ce type de système, la capacité nominale de la puce de l'onduleur doit laisser une marge suffisante pour garantir un démarrage fiable de la charge. Une puce d'onduleur très performante peut démarrer plusieurs fois à pleine charge sans endommager le dispositif d'alimentation. Pour leur propre sécurité, les petits onduleurs doivent parfois utiliser un démarrage progressif ou un démarrage avec limitation de courant.
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