今天,逆變器廠家給你說下,逆變器的逆變效率提升方法,可以簡(jiǎn)單了解一下,會(huì)定期更新相關(guān)文章。
逆變器的效率直接關(guān)系到系統(tǒng)的發(fā)電量,是客戶非常關(guān)心的一個(gè)重要指標(biāo)。提高功率逆變器的轉(zhuǎn)換效率非常重要。
提高功率逆變器效率的唯一方法是減少損耗。逆變器的主要損耗來自IGBT、MOSFET等功率開關(guān)管,以及變壓器、電感等磁性器件,這與所選材料所采用的電流、電壓及工藝有關(guān)。
IGBT損耗
可分為導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗。其中,傳導(dǎo)損耗與內(nèi)部電阻和通過元件的電流有關(guān),而開關(guān)損耗與元件的開關(guān)頻率和元件承受的直流電壓有關(guān)。
電感損耗
可分為銅損和鐵損。其中,銅損是指電感線圈的電阻引起的損耗。電流通過電感線圈的電阻加熱時(shí),一部分電能轉(zhuǎn)化為熱能而損失掉,由于線圈通常用絕緣銅線包裹,所以也稱為銅損,可以通過測(cè)量來計(jì)算變壓器的短路阻抗。鐵損包括磁滯損耗和渦流損耗兩個(gè)方面,可以通過測(cè)量變壓器的空載電流來計(jì)算。
提高逆變器效率的技術(shù)
目前,提高功率逆變器效率的技術(shù)路線有3種。
首先,采用空間矢量脈寬調(diào)制等控制方法降低損耗。
其次,碳化硅材料的成分用于降低功率器件的內(nèi)阻。
三是采用三電平、五電平、多電平電氣拓?fù)浜蛙涢_關(guān)技術(shù),降低功率器件兩端電壓,降低功率器件開關(guān)頻率。
1.空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)
SVPWM是一種全數(shù)字化控制方式,具有直流電壓利用率高、易于控制等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于功率逆變器。直流電壓利用率高,在相同輸出電壓下可以使用較低的直流母線電壓,降低了功率開關(guān)器件的電壓應(yīng)力,降低了器件的開關(guān)損耗,在一定程度上提高了功率逆變器的轉(zhuǎn)換效率。在空間向量合成中,向量序列的組合有很多種。通過不同的組合和排序,可以達(dá)到減少功率器件開關(guān)次數(shù)的效果,可以進(jìn)一步降低功率逆變器功率器件的開關(guān)損耗。
2.采用碳化硅材料制成的部件
碳化硅器件的單位面積阻抗僅為硅器件的百分之一,而用碳化硅制成的IGBT(絕緣柵雙極晶體管)等功率器件可將導(dǎo)通阻抗降低到常規(guī)硅器件的十分之一. 由于碳化硅技術(shù)可以有效降低二極管的反向恢復(fù)電流,因此功率器件的開關(guān)損耗和主開關(guān)所需的電流容量也可以降低。因此,以碳化硅二極管為主開關(guān)的反并聯(lián)二極管是提高功率逆變器效率的途徑。與傳統(tǒng)的快速恢復(fù)反并聯(lián)二極管相比,碳化硅制成的反并聯(lián)二極管可以顯著降低反向恢復(fù)電流,提高總轉(zhuǎn)換效率1%。使用快速IGBT后,由于開關(guān)速度的加快,整機(jī)轉(zhuǎn)換效率可提高2%。當(dāng)SiC反并聯(lián)二極管與快速IGBT結(jié)合時(shí),功率逆變器的效率將進(jìn)一步提高。
3、軟交換和多電平技術(shù)
利用諧振原理,軟開關(guān)技術(shù)可以使開關(guān)器件中的電流或電壓按照正弦或準(zhǔn)正弦規(guī)律變化。當(dāng)電流自然過零時(shí),器件關(guān)斷,當(dāng)電壓自然過零時(shí),器件導(dǎo)通,從而降低了開關(guān)損耗,解決了感性斷開和容性開路的問題。而且,當(dāng)開關(guān)兩端的電壓或流過開關(guān)的電流為零時(shí),開關(guān)沒有開關(guān)損耗,開關(guān)導(dǎo)通或關(guān)斷。三電平功率逆變器主要應(yīng)用于高壓大功率場(chǎng)景,與傳統(tǒng)的兩電平結(jié)構(gòu)相比,零電平輸出增加,功率器件電壓應(yīng)力降低一半。為此原因,三電平逆變器在相同開關(guān)頻率下可采用比二電平逆變器更小的輸出濾波電感,可有效降低電感損耗、成本和體積。同時(shí),在相同的輸出諧波含量下,三電平逆變器可以采用比兩電平逆變器更低的開關(guān)頻率、更低的開關(guān)損耗和更高的轉(zhuǎn)換效率。
以上是逆變器的逆變效率如何提高,采用碳化硅材料制成的部件的相關(guān)內(nèi)容。謝謝你的閱讀,可以關(guān)注深圳市寶威特電源有限公司官網(wǎng)。