在平價(jià)上網(wǎng)這一時(shí)代趨勢的推動下，1500VDC電站憑借著其在度電成本上的巨大優(yōu)勢，目前已經(jīng)成為國內(nèi)外地面電站的主流解決方案。

此時(shí)光伏逆變器的從業(yè)小伙伴一定想問：英飛凌作為全球功率半導(dǎo)體器件的執(zhí)牛耳者，有哪些產(chǎn)品可以用于1500VDC系統(tǒng)呢？我們可以確定并且十分肯定的說：“英飛凌在1500VDC系統(tǒng)的模塊解決方案很多，總有一款可以滿足您的要求”。

圖1 FF900R12ME7_B11

FF900R12ME7_B11采用了英飛凌的第七代IGBT晶圓技術(shù)。IGBT7采用了微溝槽(Micro Pattern Trench)結(jié)構(gòu), 如圖2所示。與IGBT4相比其靜態(tài)損耗明顯降低，并且動態(tài)損耗并沒有增加。搭配全新的第七代反并聯(lián)二極管芯片—EmCon7能夠?qū)崿F(xiàn)更干凈的開關(guān)，減小震蕩，降低損耗。

圖2 微溝槽單元

圖3是FF900R12ME7_B11與FF600R12ME4_B72在飽和壓降上的對比。可以看到，分別在各自的額定電流規(guī)格下，F(xiàn)F900R12ME7_B11在900A時(shí)的Vce(sat)比FF600R12ME4_B72在600A時(shí)的Vce(sat)降低了350mV @150℃。兩款模塊如果在同等的600A電流下，IGBT7相對于IGBT4在Vce(sat)上的降幅達(dá)到560mV之多。

圖3 FF900R12ME7_B11與

FF600R12ME4_B72飽和壓降對比

此時(shí)，小伙伴們一定會問：這么好的模塊，我們在設(shè)計(jì)中應(yīng)該怎么去使用呢？

下面來回答這個(gè)問題。典型的使用方式是將三個(gè)該模塊拼成一個(gè)NPC1/ANPC的三電平橋臂，如果要做到兆瓦級的輸出功率，還需要多個(gè)并聯(lián)。

圖4

在如下光伏應(yīng)用的典型工況下：母線電壓1170VDC，開關(guān)頻率2.4kHz，輸出電流400A，PF=1我們做了仿真，如圖5所示。從仿真結(jié)果可以看出，相對于原來的600A模塊，采用900A模塊可以將系統(tǒng)的模塊總損耗降低20.4%。損耗的降低不僅可以減小客戶的系統(tǒng)散熱成本，還提高了光伏逆變器的轉(zhuǎn)換效率。

圖5 典型工況下?lián)p耗對比

如果這個(gè)數(shù)據(jù)還不夠直觀，我們又進(jìn)行了如下的一組仿真，如圖6所示。仿真結(jié)果表明：母線電壓仍然是1170V看，開關(guān)頻率還是2.4kHz，在相同的較高節(jié)溫Tvjmax=131.5℃ 下，F(xiàn)F900R12ME7_B11相對于600A模塊輸出電流能力提高了28.5%。

圖6 典型工況下的輸出電流對比

請注意，這里還沒有考慮到小伙伴們采用900A模塊帶來的散熱器溫度的降低，如果考慮這一因素，900A模塊相對于600A模塊，輸出電流能力會提高40%左右。

值得一提的是，這款900A模塊跟上述的600A模塊封裝上是兼容的。FF600R12ME4_B72已經(jīng)在很多老機(jī)型中廣泛應(yīng)用了。客戶可以在不大幅修改系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的前提下把該900A模塊用起來，從而實(shí)現(xiàn)功率密度的巨大提升。何樂而不為呢？