本文摘要：由于能源成本日益攀升，太阳能发电正逐渐成为一项可行的替代能源。德国政府通过立法，推出各种激励手段积极鼓励可再生能源的使用(如《...

　　逆变器的第二级把恒定的中间电压转换为50Hz的交流电压，再馈入供电主线。这个输出与供电主线的相位及频率同步。这一级由于与供电主线连接，故即便在故障状态下也必须达到一定的安全标准。除此之外，还有一个与低压指令(Low Voltage Directive)相关的VDE0126-1-1新草案，该提案要求太阳能逆变器在电能质量下降的情况下也应有源支持主供电网，以尽量降低更具普遍性的停电风险。在现有法规限制之下，是可以设计一个在停电时能够实时关断逆变器，以实现自我保护。不过，当太阳能逆变器变得普及，并在总发电量中占有可观的份额时，如果一遇上停电便直接关断连接的太阳能逆变器的话，是可能造成更大规模的主电网停电的，因为这样逆变器便会一个接一个关断，并迅速减少电网中的电能。因此，新的指令草案旨在提高主干配电网的稳定性和电能质量，而代价仅仅是使逆变器的输出级稍微复杂一点。

　　太阳能逆变器必须可靠，以尽量减小维护和停机检修的成本。这些逆变器还必须具有高效，以尽量增大发电量。太阳能逆变器设计人员还需付出相当的努力，以尽可能地提高效率。

　　有很多方法能够提高升压逆变器的效率。由于升压逆变器可在连续传导模式或边界传导模式(CCM或BCM)下工作，这就衍生出不同的优化方案。在CCM模式中，损耗的一大主因是升压二极管的反向恢复电流；在这种情况下，一般使用碳化硅二极管或飞兆半导体的Stealth二极管来解决。太阳能逆变器更常采用的是BCM模式，而尽管对这类功率级通常建议选择CCM模式，但采用BCM模式的原因在于BCM模式中二极管的正向电压要低得多。而且，BCM模式也具有高得多的EMI滤波器和升压电感纹波电流。这时，良好的高频电感设计是一解决方案。

　　采用两个交错式升压级来取代一个升压级乃一种新方法。这样一来，流经每个电感和每个开关的电流便能够减半。另外，采用交错式技术，一级上的纹波电流可抵偿另一级的纹波电流，因而可在很宽工作输入范围上去除输入纹波电流。如FAN9612交错式BCMPFC一类的控制完全能够轻松满足太阳能升压级的要求。

　　逆变器中的升压开关有两个选择：IGBT或MOSFET。对于需要600V以上额定开关电压的输入级，常常会采用1200VIGBT快速开关，如FGL40N120AND。对于额定电压只需600V/650V的输入级，则选用MOSFET。

　　输出H-桥级的设计人员一直以来都采用600V/650VMOSFET，但因为新的草案规范要求输出级以四象限工作，于是在这一领域重新点燃了人们对IGBT的兴趣。MOSFET虽然内置有体二极管，但相比IGBT中采用的组合封装二极管，其开关性能很差。新型的场截止IGBT能够以10V/ns的速度转换电压，较之以往的旧式产品导通损耗大大改善。这种集成式二极管具有出色的软恢复性能，有助于降低500A/us以上的高di/dt造成的EMI。对于16kHz-25kHz开关，建议采用IGBT，例如飞兆半导体的FGH60N60UFD。