识别光伏逆变器中的关键器件-电感器

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识别光伏逆变器中的关键器件-电感
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  什么是电感器?
  电感器(Inductor)是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。电感器具有肯定的电感,它只阻碍电流的变化。假如电感器在没有电流通过的状态下,电路接通时它将试图阻碍电流流过它;假如电感器在有电流通过的状态下,电路断开时它将试图维持电流不变。电感器又称扼流器(CHOKE)、电抗器、动态电抗器。
  电感器由哪些部分组成?
  电感器一般由骨架、绕组、磁心或铁心、屏蔽罩、封装材料、等组成。骨架泛指绕制线圈的支架。将漆包线环绕在骨架上,再将磁心或铜心、铁心等装入骨架的内腔,以提高其电感量。绕组是指具有规定功能的一组线圈,绕组有单层和多层之分。铁心材料主要有硅钢片、坡莫合金,铁氧体,非晶,金属磁粉芯等。
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  电感器在逆变器中的作用是什么?
  一台光伏逆变器中,通常有3类电感,交直流共模电感,升压电感,滤波电感。其中,升压电感和滤波电感同属于功率电感,属于发热器件。
  共模电感主要起EMI滤波的作用,一方面要滤除外界共模电磁对逆变器的干扰,另一方面又要抑制逆变器本身不向外发出电磁干扰,避开影响电网和同一电磁环境下其他设备的正常工作。
  共模电感
  光伏组件是直流源,本身不会产生电磁干扰,有些逆变器厂家为了降低成本,取消了逆变器直流EMI共模电感,实际上,由于逆变器功率器件开关速度特别高,会产生较大的共模干扰电流,假如没有直流EMI共模电感,这些干扰电流信号就会传到直流电缆和组件上,这时组件就会像一个天线,产生电磁干扰,影响用户周边家电设备的正常使用,如电视机,收音机等设备受到干扰。
  为了提升发电量和优化系统设计,组串式逆变器一般为两级结构,输入电压范围较宽,单相为70-550V,三相为200-1000V。前级为BOOST升压,要配置升压电感,后级为逆变电
路,要配置滤波电感,升压电感和滤波电感是功率电感,从工作电流的角度来看,功率电感在其整个工作段内纹波电流相对较大并且工作温度较高,从而对功率电感的直流偏置特性要求较高(尤其是高温时),从而对功率电感的直流偏置特性要求较高(尤其是高温时),一方面,要提高功率电感对应铁氧体材料的高温Bs(饱和磁通密度;另一方面,要降低功率电感铁损,由于功率电感的损耗可以占到光伏系统损耗的20%-40%。
  如何降低光伏逆变器中的电感器损耗?
  铁损主要由磁性材质的特性所打算。为了削减铁损,必需优化选取高频损耗特性好的材料。磁性材料的损耗优劣关系:铁氧体  非晶  铁硅铝  铁硅  纯铁粉芯。在各类磁性材料中,铁硅铝磁粉芯具有分布式气隙、饱和磁感应强度大、宽恒磁导率、高居里温度、在高频下具有极低的损耗,几近为零的磁致伸缩系数,价格适中,使其成为光伏逆变器功率电感器最佳选择。
  铁硅铝磁粉芯优势:适当的成本,优于钼坡莫合金/高磁通以及复合合金;较低的损耗,优于铁粉芯;高饱和度,优于间隙铁氧体;接近零的磁致伸缩,优于铁粉芯;无热老化现象,优于铁粉芯;软饱和,优于铁氧体及复合合金。
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  铁硅铝磁粉芯缺点:和全部的粉末冶金材料一样,铁硅铝也需要粘结剂,和硅钢片相比,存在老化开裂,温度上升时容量会下降,电流噪声较大等缺点,为了克服这些缺点,一般实行电感灌胶工艺等方法。
  古瑞瓦特专利电感灌胶技术有哪些优势?
  电感灌胶:分为铝型材组装、电感组装、初测、灌导热硅胶、固化、终测、整体封装线束整理等多道工序,约增加30%以上材料成本和50%的人工成本。
  灌胶后的电感作为一个整体安装在逆变器后面,和把电感安装在逆变器内部相比,共有三大优势:
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  1、空气的导热系数为0.023W/mk,铝导热系数为是160 W/mk,硅胶导热系数约为1.2 W/mk,采纳灌胶工艺的电感,相当于散热面积积扩大了3-4倍,散热速度提高了10多倍,因此可以降低电感温度,削减温度上升时老化开裂容量下降现象发生。
  2、由于电感是逆变器其次发热元器件,电感和PCBA板分开安装,热量直接向外散发,不会提升逆变器内部温度。避开逆变器其它元器件如电容,芯片,传感器温度上升而性能
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受到影响,降低寿命。
  3、经过硅胶和铝壳双层密封,可以降低电感的噪声。电感整体固定在逆变器框架上,可以削减逆变器在运输和安装过程中振动,牢靠不易松动。

本文发布于:2024-09-26 00:32:14,感谢您对本站的认可!

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