太陽(yáng)能有助于降低發(fā)電相關(guān)成本。這個(gè)行業(yè)最熱門(mén)的話(huà)題之一就是電源轉換效率。為了提高0.1%的效率，太陽(yáng)能逆變器制造商往往需要投入大量的時(shí)間?？紤]到更高的效率和增加的能源之間的關(guān)聯(lián)性，亦即更快的光伏（PV）系統的投資回報速度，那么確定逆變器將太陽(yáng)能電池板的直流電轉換為家用交流電的能力將至關(guān)重要。

微逆變器和太陽(yáng)能優(yōu)化器是太陽(yáng)能市場(chǎng)中兩種快速發(fā)展的架構。圖1所示為太陽(yáng)能微逆變器的典型框圖。該微逆變器轉換來(lái)自單個(gè)PV模塊的功率，且通常設計用于250W至400W的最大輸出功率。

 

為最大化PV面板性能，微逆變器的前端是DC/DC級，其中數字控制器執行最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）。最常見(jiàn)的拓撲結構是非隔離式DC/DC升壓轉換器。對于單個(gè)太陽(yáng)能電池板，軌道或直流環(huán)節通常為36V；對于此電壓范圍，可以使用標準硅金屬氧化物半導體場(chǎng)效應晶體管（MOSFETs）進(jìn)行DC/DC轉換。

鑒于減小尺寸是一個(gè)優(yōu)先事項（因此微逆變器和功率優(yōu)化器將適合光伏系統的后端），太陽(yáng)能逆變器制造商正在采用氮化鎵（GaN）技術(shù)，因為它能夠以更高頻率切換。較高頻率減小了微逆變器和太陽(yáng)能優(yōu)化器應用中的大型磁性元件的尺寸。

DC/AC級或次級通常使用H橋拓撲；對于微逆變器，軌道電壓約為400V。目前，柵極驅動(dòng)器可以使用多種隔離技術(shù)來(lái)隔離控制器與電源開(kāi)關(guān)，并可同時(shí)驅動(dòng)高頻開(kāi)關(guān)。這些要求由信號隔離的安全標準驅動(dòng)。

德州儀器（TI）的UCC21220基本隔離柵極驅動(dòng)器通過(guò)提供高側和低側之間的傳播延遲和延遲匹配的領(lǐng)先性能，改善了這些集成優(yōu)勢。這些定時(shí)特性減少了與開(kāi)關(guān)相關(guān)的損耗，因為它更快導通，同時(shí)還最小化了體二極管的導通時(shí)間，從而提高了效率。這些參數也較少依賴(lài)于VDD，因此，可以放寬系統其余部分的電壓容差設計余量，如圖2中的工作臺數據所示。圖2還顯示了UCC21220提供比競品更快的傳播延遲。

ucc21220提供了太陽(yáng)能應用的替代方案，例如微逆變器和太陽(yáng)能優(yōu)化器，其中基本隔離可能就已足夠。ucc21220采用第二代電容隔離技術(shù)，通過(guò)芯片縮小降低成本，不僅可通過(guò)提供28ns的典型傳播延遲來(lái)提高效率，還可降低印刷電路板（PCB）空間和系統成本。

TI的GaN技術(shù)使DC/DC升壓和DC/AC倒相級的工作頻率超過(guò)100kHz。GaN功率級固有的低開(kāi)關(guān)損耗使其可以達到99%或更高的效率。

更高的效率不僅意味著(zhù)更少的能源浪費，也意味著(zhù)更小的散熱器、更少的冷卻需求以及更緊湊和更具成本效益的設計。使用正確的