來源:Allegro微電子
發(fā)布時(shí)間:2025-1-23
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太陽能逆變器在將太陽能電池板產(chǎn)生的直流電(DC)轉(zhuǎn)換為可用于家庭和企業(yè)的交流電(AC)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。隨著對太陽能需求的增加,對太陽能逆變器的需求也在不斷增長。近年來太陽能逆變器技術(shù)有了顯著進(jìn)步,但仍然存在一些挑戰(zhàn):
電網(wǎng)集成的穩(wěn)定性
隨著越來越多的太陽能系統(tǒng)接入電網(wǎng),電網(wǎng)穩(wěn)定性和電能質(zhì)量問題日益突出。太陽能逆變器需要無縫并入電網(wǎng),為此可能需要為其增加電網(wǎng)支持功能,以穩(wěn)定電壓和頻率。太陽能逆變器輸出級的電流傳感器直接影響逆變器在電壓和頻率波動(dòng)時(shí)維持電網(wǎng)穩(wěn)定的能力,尤其是在電網(wǎng)承受壓力不斷增大的情況下。對于這種場景需求,傳感器需要具有以下兩個(gè)顯著優(yōu)勢:在不同溫度下和整個(gè)生命周期內(nèi)精度更高、帶寬更大,能夠捕獲所有信號(hào)諧波,從而實(shí)現(xiàn)出色的穩(wěn)定性。TMR(隧道磁阻)傳感器通過創(chuàng)新設(shè)計(jì),在一個(gè)更緊湊、更輕便的單一封裝中實(shí)現(xiàn)了這兩大特性,優(yōu)于許多標(biāo)準(zhǔn)的霍爾傳感器。
受天氣條件和時(shí)間的影響,太陽能發(fā)電具有間歇性。太陽能逆變器需要有效處理輸出功率的波動(dòng),確保穩(wěn)定可靠的能源供應(yīng)。為有效應(yīng)對高功率輸出伴隨的波動(dòng),太陽能逆變器系統(tǒng)采用了最大功率點(diǎn)追蹤(MPPT)算法,該算法要求系統(tǒng)中的電流傳感器具有低溫漂和高分辨率(如高信噪比)。Allegro 的 XtremeSense? TMR 技術(shù) 通過創(chuàng)新的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)滿足了這些需求。
效率提升
盡管太陽能逆變器的效率已有所提升,但為了進(jìn)一步放大太陽能系統(tǒng)的能源產(chǎn)出,始終需要進(jìn)一步提升效率。更高的效率可降低電能轉(zhuǎn)換過程中的能量損失。整個(gè)系統(tǒng)的效率取決于太陽能逆變器和功率逆變器的效率。太陽能逆變器的效率取決于 DC-DC 轉(zhuǎn)換器效率和 DC-AC 輸出級逆變器效率的綜合表現(xiàn)。功率逆變器的效率取決于晶體管的開關(guān)損耗,這些損耗以熱量的形式出現(xiàn)在系統(tǒng)中。為減少對系統(tǒng)的損害,必須將因此而產(chǎn)生的熱量在整個(gè)逆變器系統(tǒng)中散發(fā)出去,這一過程會(huì)進(jìn)一步影響功率逆變器系統(tǒng)的效率。通常,更高的開關(guān)頻率能夠提升功率逆變器的效率,這需要高帶寬的電流傳感器來支持。Allegro 的 XtremeSense TMR 電流傳感器能夠在不損失精度和分辨率的情況下實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
分辨率和精度是高效功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)。Allegro 的 XtremeSense TMR 技術(shù)可以在不犧牲帶寬的情況下確保高分辨率和高精度。閱讀我們的電子書了解如何克服在設(shè)計(jì)清潔能源應(yīng)用中遇到的各種挑戰(zhàn)。
耐用性與可靠性
太陽能逆變器暴露在極端溫度、高濕度和潛在的電氣浪涌等惡劣的環(huán)境條件下。為了將維護(hù)成本和停機(jī)時(shí)間有效降低,確保逆變器在其生命周期內(nèi)的耐用性和可靠性至關(guān)重要。XtremeSense TMR 技術(shù)在極其緊湊的設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)了耐用性,這一點(diǎn)在汽車市場的嚴(yán)苛環(huán)境中得到了驗(yàn)證。XtremeSense TMR 的技術(shù)創(chuàng)新使傳感器具有更高的效率,從而在操作過程中減少了電力損耗。這些傳感器在各種環(huán)境條件下,包括極端高溫、極端低溫和高振動(dòng)環(huán)境中,仍能保持高響應(yīng)速度和卓越的熱管理能力。此外,這些系統(tǒng)預(yù)計(jì)能夠長時(shí)間運(yùn)行。與其在嚴(yán)苛條件下的表現(xiàn)一樣,XtremeSense TMR 在其生命周期內(nèi)也展示了卓越的性能,確保了在逆變器系統(tǒng)中的長期使用。
降低成本
太陽能逆變器的成本是太陽能系統(tǒng)整體成本的重要組成部分。不斷降低逆變器的成本有助于提高太陽能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可行性。Allegro 的 XtremeSense TMR 解決方案實(shí)現(xiàn)了高帶寬和高 SNR 限值,確保為任何太陽能逆變器系統(tǒng)提供具有成本效益的解決方案。XtremeSense TMR 產(chǎn)品系列讓設(shè)計(jì)師在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),不必在成本和性能之間妥協(xié)。
儲(chǔ)能集成
將儲(chǔ)能系統(tǒng)(如電池)與太陽能逆變器集成增加了應(yīng)用的復(fù)雜性,但在實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立性和可靠性方面卻變得越來越重要。逆變器的設(shè)計(jì)必須能與儲(chǔ)能系統(tǒng)無縫配合。儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是電池管理系統(tǒng) (BMS)。監(jiān)測和保護(hù)電池的精密結(jié)構(gòu)至關(guān)重要,BMS 中的組件必須能夠進(jìn)行精確的電流測量。XtremeSense TMR 解決方案具有高信噪比和快速響應(yīng)時(shí)間,能夠勝任這兩項(xiàng)任務(wù)。
Allegro MicroSystems
應(yīng)對上述挑戰(zhàn)需要行業(yè)內(nèi)包括制造商、研究人員、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和政策制定者在內(nèi)的各方合作,促進(jìn)創(chuàng)新,建立強(qiáng)韌而高效的太陽能能源基礎(chǔ)設(shè)施。
Allegro MicroSystems 的 XtremeSense TMR 技術(shù)在應(yīng)對這些挑戰(zhàn)方面表現(xiàn)出色。我們?yōu)榍鍧嵞茉磻?yīng)用量身定制的先進(jìn)技術(shù),致力于成為未來創(chuàng)新的標(biāo)準(zhǔn),具有高帶寬(1 MHz)、過流故障檢測和共模場免疫(CMFR:–54 dB)等特性。Allegro 成熟的霍爾傳感器系列與新型 TMR 解決方案相輔相成,為設(shè)計(jì)師提供了理想的解決方案,讓他們在面對當(dāng)今和未來日益增長的小型和大型清潔能源應(yīng)用需求時(shí),可以兼顧安全性、效率和可靠性。
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