Eggtronic, companie specializată în semiconductori și în dezvoltarea de circuite integrate de control de înaltă performanță pentru electronica de putere, a anunțat lansarea unei platforme de referință pentru microinvertoare solare de 500 W, dezvoltată în colaborare cu Renesas Electronics Corporation. Proiectul combină tehnologia de control cu semnal mixt EPIC™ de la Eggtronic cu un comutator bidirecțional din nitrură de galiu (GaN) de la Renesas, pentru a demonstra o arhitectură de înaltă eficiență, destinată să sprijine producătorii OEM de microinvertoare și producătorii de sisteme în dezvoltarea microinvertoarelor solare de nouă generație și a aplicațiilor avansate de conversie a puterii.
Platforma de referință atinge o eficiență medie de 96,1% conform standardelor CEC și de 95,9% conform standardelor europene, validând potențialul de performanță al unei topologii DC-AC cu un singur etaj de conversie, posibilă datorită controlului digital avansat și semiconductorilor cu bandă interzisă largă.
O topologie DC-AC optimizată pentru microinvertoare solare
Pe măsură ce puterea de ieșire a modulelor fotovoltaice (PV) continuă să crească peste 400 W, producătorii de microinvertoare trebuie să optimizeze eficiența, performanța termică, integrarea componentelor și costul total al sistemului. Multe arhitecturi consacrate – fie că se bazează pe arhitecturi intercalate, topologii cu mai multe etaje de conversie sau implementări avansate cu GaN – implică compromisuri de proiectare între complexitate, densitatea de putere și cost, care necesită un echilibru atent la nivel ingineresc.
Proiectul de referință dezvoltat în comun demonstrează modul în care inovația la nivel de semiconductori – prin combinarea controlului inteligent cu semnal mixt cu dispozitive de comutare GaN bidirecționale de înaltă performanță – poate permite producătorilor OEM să exploreze arhitecturi alternative, care optimizează eficiența și densitatea de putere, menținând în același timp fiabilitatea sistemului.
Control EPIC™ și comutare GaN bidirecțională
La baza platformei se află controlerul cu semnal mixt EPIC™ EPIC2ACO01, dezvoltat de Eggtronic. Controlerul execută strategii brevetate de modulație cu frecvență variabilă (VFM – Variable Frequency Modulation) și control în mod curent, proiectate pentru a menține comutarea la tensiune zero (ZVS – Zero-Voltage Switching) pe întreaga gamă de sarcini. Această abordare cu un singur etaj de conversie minimizează costul BOM și pierderile de comutare, reduce circulația puterii reactive și menține un nivel scăzut al distorsiunii armonice totale (THD). În același timp, permite funcționarea la frecvențe de comutare de până la 1 MHz, reducând semnificativ dimensiunea componentelor magnetice.
Platforma utilizează comutatorul bidirecțional GaN TP65B110HRU de la Renesas, integrat într-o configurație cu drenă comună, potrivită pentru comutarea AC bazată pe cicloconvertor. Rezistența redusă în stare de conducție și caracteristicile de comutare rapidă ale dispozitivului permit funcționarea la frecvențe înalte și reduc pierderile de conducție, susținând proiectări compacte și optimizate din punct de vedere termic.
Caracteristici cheie ale platformei de referință de 500 W
- Demonstrație de eficiență ridicată: eficiență medie de 96,1% conform standardului CEC și de 95,9% conform standardelor europene, cu o curbă de eficiență constantă în toate condițiile de funcționare
- Putere de ieșire continuă de 500 W: platformă proiectată pentru a susține module fotovoltaice moderne, de mare putere
- Funcționare la frecvență înaltă: frecvențe de comutare de până la 1 MHz, pentru reducerea dimensiunii componentelor magnetice
- Performanță THD redusă: sub 3%, în conformitate cu standardul IEEE 1547
- Topologie DC-AC cu un singur etaj de conversie, optimizată din punct de vedere al costurilor: proiectată pentru a ajuta producătorii OEM să reducă numărul de componente și să optimizeze costurile sistemului
Pentru informații suplimentare, vizitați site-urile Eggtronic și Renesas: https://www.eggtronic.com/power-converters/solaregg/, https://www.renesas.com/en/products/tp65b110hru.
Glosar de termeni
Microinvertor solar – Convertor electronic utilizat la nivelul unui modul fotovoltaic, care transformă energia DC generată de panoul solar în energie AC.
GaN – Nitrură de galiu – Semiconductor cu bandă interzisă largă, utilizat în aplicații de putere datorită pierderilor reduse și vitezelor mari de comutare.
ZVS – Zero-Voltage Switching – Tehnică de comutare prin care tranzitorul de comutare are loc la tensiune zero, reducând pierderile și solicitarea componentelor.
THD – Distorsiune armonică totală – Indicator care exprimă nivelul armonicilor nedorite dintr-un semnal electric, important pentru calitatea energiei livrate în rețea.
BOM – Bill of Materials – Lista componentelor necesare pentru realizarea unui produs electronic, utilizată pentru estimarea costurilor și planificarea producției.