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  隨著全球能源危機不斷加劇，太陽能作為一種綠色、可再生的能源逐漸受到人們的關注。在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，光伏逆變器的作用不可或缺，它可以將太陽能電池板所發(fā)的直流電轉化成家電使用的交流電。光伏逆變器從類型上可分為集中式逆變器、組串式逆變器、集散式逆變器、微型逆變器四類，其中微型逆變器憑借高能量利用率和易于維護等特點備受歡迎，市場前景廣闊。

針對這些趨勢，瑞薩電子推出了并網(wǎng)太陽能微型逆變器解決方案，該方案集成了公司旗下高性能MCU以及其他關鍵電源和模擬器件，每個系統(tǒng)單元僅處理數(shù)十伏直流電，但所有直流電都并聯(lián)連接，這最大限度地減少了潛在的安全隱患。

  系統(tǒng)框圖

  器件介紹

  本方案核心采用的RA6T2 MCU基于240MHz的Arm® Cortex®-M33內(nèi)核設計，具有針對高性能和高精度電機控制而優(yōu)化的外設，可在提高性能的同時降低材料清單(BOM)成本。不僅如此，RA6T2 MCU還內(nèi)置了可根據(jù)輸入電壓范圍設置增益的放大器，并將檢測異常電壓輸入和過電流的比較器等外部模擬元件整合在內(nèi)。此外，該產(chǎn)品采用的高分辨率PWM，能夠實現(xiàn)對DC/DC、DC/AC轉換的高精度控制。

  在穩(wěn)壓器的選型上，本方案應用了RAA211250同步降壓穩(wěn)壓器，其支持4.5V至30V的輸入電壓范圍和可調(diào)輸出電壓，可以提供高達5A的連續(xù)輸出電流，具有卓越的負載和線路調(diào)節(jié)性能。RAA211250使用峰值電流模式控制架構。其PWM開關頻率是可編程的，以提供瞬態(tài)響應和效率之間的最佳平衡。它還支持PFM操作和DEM，以最大限度地提高輕負載效率，此外還支持外部偏置LDO輸入，能夠進一步降低整個負載范圍的功耗。調(diào)節(jié)器還具有內(nèi)部環(huán)路補償電路，以減少外部部件數(shù)量和BOM成本。

  對于模擬隔離放大電路部分的設計，瑞薩太陽能微型逆變器解決方案采用了PS8352AL2光耦合器，它集成了高精度ΔΣA/D轉換器、高速響應和高亮度效率的GaAIAs發(fā)光二極管以及高精度D/A轉換器，具有高共模瞬態(tài)抑制(CMTI)和高線性度(非線性)，專為電流和電壓傳感而設計。

  除此之外，本方案采用了MOSFET、IGBT和驅動器等一系列高性能功率半導體產(chǎn)品，包括RJK1002DPN-A0功率MOSFET、RBN75H65T1FPQ-A0 IGBT、PS9402光耦合隔離器以及ISL89163 MOSFET驅動器等。其中，PS9402光耦合隔離器專為高共模瞬態(tài)抗擾度(CMR)、高輸出電流和高開關速度而設計，其在芯片上集成了輸入側的GaAlAs LED和輸出側的光電二極管、信號處理電路和功率輸出晶體管，具有去飽和檢測和主動式米勒箝位功能，可增加電路的安全性。得益于這些產(chǎn)品的性能，本方案能夠顯著提高電源的轉換效率。

  大力發(fā)展、利用綠色能源已經(jīng)成為全球企業(yè)的共識。作為綠色能源的積極推進者，瑞薩電子不僅在工廠大面積鋪設太陽能板以實際行動支持綠色能源應用，還圍繞著風能與太陽能的發(fā)電-使用-存儲各個應用環(huán)節(jié)推出了多種器件和解決方案，為綠色能源發(fā)展提供支撐。此次推出的并網(wǎng)太陽能微型逆變器方案能夠以一種“簡單、高效、高性價比”的方式助力太陽能的使用開發(fā)，未來瑞薩還將為客戶提供更多低功耗、高效率的產(chǎn)品和解決方案，為打造綠色可持續(xù)的地球生態(tài)而努力!