Lösungen für einphasige Strangwechselrichter
Einphasige Strangwechselrichter dienen zur Stromwandlung für in Reihe geschaltete Photovoltaik-Panels. Wechselrichter dieses Typs sind gewöhnlich für Leistungen von wenigen Kilowatt bis 15 kW ausgelegt. Strangwechselrichter sind in der Regel zweistufig aufgebaut. Für diesen Typ von Wechselrichter werden im Allgemeinen transformatorlose bzw. nicht isolierte Designs verwendet. Zunächst setzt die DC-DC-Stufe die variable Gleichspannung in eine feste Gleichspannung um, wobei gleichzeitig über MPTT (Maximum Power Point Tracking) eine maximale Energieausbeute sichergestellt wird.
Anschließend wandelt die DC-AC-Stufe den Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom um. Für diese Stufe werden vorzugsweise entweder Zweipunkt-Topologien oder innovative Lösungen, wie beispielsweise HERIC-, H6- oder Mehrpunkt-Topologien, verwendet. Diese innovativen Topologien sind inzwischen weit verbreitet, da sie bei geringen Systemkosten einen höheren Wirkungsgrad aufweisen und sich durch Kompaktheit und geringes Gewicht auszeichnen. Im Allgemeinen werden einphasige Strangwechselrichter – vor allem HERIC- und H6-Topologien – für 600-V-Photovoltaikanlagen eingesetzt. Größe und Gewicht des Wechselrichters sind in hohem Maße vom AC-Filter und vom Kühlsystem abhängig; es ist wünschenswert, eine hohe Schaltfrequenz bei gleichzeitiger Verringerung der Systemgröße und -kosten zu erreichen.
Produkte von Infineon für Designs bis 6 kW
Üblicherweise wird ein einzelner Wechselrichter für Leistungen von 1 kW bis 6 kW ausgelegt. So lässt sich durch Verwendung unseres Portfolios von diskreten Bauelementen ein optimales Preis/Leistungs-Verhältnis erzielen. Wir empfehlen für diesen Anwendungsfall unsere Produkte OptiMOS™, CoolMOS™, CoolSiC™-MOSFETs, CoolSiC™-Schottky-Dioden, IGBT TRENCHSTOP™5 und TRENCHSTOP IGBT6.
Mit den Lösungen von Infineon lassen sich langlebige Wechselrichter-Designs entwickeln, die sich durch eine Stromumrichtung mit hohem Wirkungsgrad, präzise Strommessung und niedrige Ausgangsverzerrung auszeichnen.
Hier finden Sie die geeignete Produktkombination für das Design der Leistungsstufe Ihres einphasigen Strangwechselrichters:
Einphasige Strangwechselrichter: Trends und Anforderungen
Bei Solaranlagen von Wohnhäusern geht der Trend hin zur ortsunabhängigen Überwachung der Echtzeit-Systemdaten über eine Internet-Verbindung, wodurch sich Betrieb und Wartung vereinfachen lassen. Zudem müssen die Hersteller von Wechselrichtern die Standards für die Sicherheit von Personen und Eigentum durch Integration einer Notabschaltfunktion einhalten. Für die Zukunft ist ein deutlich steigender Bedarf an Leistungsoptimierern für einzelne Module zu erkennen.
Ein weiterer Trend geht zu Wechselrichtern mit Mehrpunkt-Topologie. Hier können Schalter mit OptiMOS™-MOSFETs auf der Basis von Trench-Technologien zum Einsatz kommen, bei denen der Durchlasswiderstand RDS(ON) und die Sperrverzugsladung Qrr der Body-Diode sehr gering sind. Diese verringerten Leitungsverluste bewirken, in Verbindung mit den ebenfalls verringerten Schaltverlusten, einen höheren Wirkungsgrad im Vergleich zu herkömmlichen Wechselrichtern. Der Nachteil dabei ist allerdings, dass das Design von Mehrpunkt-Wechselrichtern gegenüber traditionellen Topologien komplexer ist und eine größere Anzahl von Schaltern und isolierten Gate-Treibern erfordert. Für Leistungen im Bereich zwischen 3 kW und 5 kW bieten Mehrpunkt-Designs mit ihrer Kompaktheit und dem geringeren Gewicht der Geräte sowie den Verbesserungen bei Wirkungsgrad und Leistungsdichte jedoch so wesentliche Vorteile, dass die zusätzliche Komplexität in Kauf genommen werden kann.
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