新技术接口与芯片在太阳能逆变器

0 前言

太阳能发电系统中除太阳能电池板外还有光伏逆变器以及太阳能发电自动光源跟踪系统。如今众多厂商与设计工程师对于解决太阳能发电系统逆变器与光源跟踪系统伺服电机的安全和可行性将列为提高系统可靠性关键课题。应该说虽然此类的技术是成熟的，但却是非常传统常规。尤其是对于新一代太阳能发电系统中的微型逆变器及光源跟踪系统来说，那就显得不足或不完善，在能满足高可靠性的要求上不尽人意。于是就引出应用智能型IGBT栅极驱动光耦合器接口对太阳能逆变器中IGBT的驱动和保护与应用光隔离调制器对太阳能发电自动光源跟踪系统伺服电机保护的新技术解决方案。

为此本文将以太阳能发电系统逆变器中IGBT的驱动和保护与光源跟踪系统伺服电机安全精确的隔离电流感测等二个方面为重点作分析研讨。并且从智能型IGBT栅极驱动光耦合器接口与光隔离调制器基本特征说明入手，分别以太阳能高电流输出栅极驱动器的逆变器与光源跟踪系统为应用典例作解析。

1 智能型IGBT栅极驱动光耦合器接口在太阳能逆变器中IGBT的驱动和保护

对此以太阳能逆变器高电流输出栅极驱动器的逆变器为例作解析。

1.1 太阳能高电流输出逆变器的基本特征

基于高频微变压器的高电流输出相集成的并网PV逆变器见图1(a)所示。

图1(a)中高频微变压器原边是DC-AC全桥开关的两个高端开关，具有4A驱动能力的2通道1kV驱动器就能胜任工作。而逆变器输出是在高频微变压器的付边，并通过由大功率IGBT管构建的全桥开关位于交流端。该并网PV逆变器方案要使直流端的微控制器与交流端的逆变器直接通信，通常需要2.5kV或5kV栅极驱动器。这也是对栅极驱动器的隔离要求。

而上述逆变器中大功率IGBT管构建的全桥开关通常架构见图1(b)所示。该大功率IGBT管的全桥开关是逆变器输出端的典例。

从安全实用的角度出发该大功率IGBT管全桥开关的高端和低端必须要由隔离型的栅极驱动器作为保护。而传统常规隔离型栅极驱动已不能满足太阳能高电流输出逆变器的隔离要求，于是应用智能型IGBT栅极驱动光耦合器接口构建出逆变器太阳能高电流输出新型栅极驱动器就成为新技术方案的研讨的重点。