【導讀】近年來(lái)碳中和、清潔能源、綠色出行等詞匯一直圍繞著(zhù)我們的生活，這其實(shí)是因為在過(guò)往幾十年中，人類(lèi)大肆開(kāi)采石油、煤礦來(lái)謀求發(fā)展，導致現在全球能源緊缺、氣候加劇變暖。這一系列的變化，已經(jīng)引起了各個(gè)國家的重視，為了保護好我們的家園，全球都在響應使用綠色能源和可再生能源來(lái)替代使用不可再生的碳資源。于是，太陽(yáng)能，潮汐能等綠色能源成為了人們著(zhù)眼的焦點(diǎn)。豐富的太陽(yáng)能是無(wú)污染，取之不盡用之不竭的，若是能有效利用太陽(yáng)能，就可以在一定程度上緩解能源緊缺和氣溫變暖等難題。因此，光伏發(fā)電這幾年得到了十分迅猛的發(fā)展。
2021年，燃料價(jià)格上漲，天然能源減少，同時(shí)由于全球氣溫變暖，導致中國頒布最嚴限電令，影響了眾多企業(yè)的生產(chǎn)，同時(shí)也影響到了部分居民的日常生活。那么，人們是否可以通過(guò)光伏發(fā)電來(lái)響應國家綠色發(fā)展號召、解決限電和斷電帶來(lái)的影響呢？答案是可以的。光伏發(fā)電的結構主要是太陽(yáng)能轉換成電能，電能逆變和電能存儲等。其中最重要的則為光伏逆變部分，該操作可以將電能轉換成可使用的市電以供家中電器使用。由于市面上的家用光伏逆變器的質(zhì)量參差不齊，東芝為了幫助客戶(hù)可以快速的推出家用逆變器產(chǎn)品，在光伏逆變器的升壓和逆變電路方面做了完整的電路方案方便用戶(hù)參考。
圖1 光伏發(fā)電應用方案總方框圖
升壓轉換器電路：
在提高太陽(yáng)能電池板電壓的DC-DC轉換電路方面，東芝主要針對電壓信號的采集，MCU的隔離保護與信號放大方面做足了功課。
圖2 升壓轉換電路
在采集信號部分推薦采用隔離放大器TLP7820，該芯片具有SO8L小體積封裝，±0.5／±1.0／±3.0的三檔增益精度，同時(shí)具有5000Vrms的隔離電壓，共模瞬態(tài)抗擾度20KV/μs（典型值）?？梢酝耆珜?shí)現隔離需求。
在信號放大方面，推薦采用低噪聲運算放大器TC75S67TU，該芯片采用SOT-353F貼片型封裝，其低噪聲在電源輸入2.5V時(shí)，典型值為6nV/√Hz，完全可以滿(mǎn)足信號采集與放大的需求。
逆變器電路：
在實(shí)現DC向AC的轉換方面，東芝選用了TX03系列M380組的TMPM381FWFG／TMPM383FSUG MCU與DTMOS全橋相結合的方式實(shí)現，該MCU具有主頻高達40MHz，存儲有128KB與64KB兩種規格，具有16位定時(shí)器，串口，ADC等外設，方便用戶(hù)實(shí)現對MOS的有效控制和電流電壓的采集。
在對逆變器柵極驅動(dòng)電路設計方面，東芝采用了多封裝，多電流的DTMOS方便用戶(hù)進(jìn)行產(chǎn)品選擇與設計。與此同時(shí)，在必要電路方面都加有光耦實(shí)現電路的保護，以保證整體電路輸出的穩定可靠。
圖3 逆變器電路
東芝在半導體電路設計方面，深知用戶(hù)的需求，其實(shí)，在家用光伏逆變器方面不僅僅是升壓和逆變，還有更多的保護和信號通信和采集電路方案供大家參考，東芝在電路保護和信號處理方面也一直不斷深研，感興趣的朋友，歡迎前往東芝半導體官網(wǎng)查看和學(xué)習。
免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在于傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問(wèn)題，請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀：
IBIS建模--第3部分：如何通過(guò)基準測量實(shí)現質(zhì)量等級為3級的IBIS模型
