近期，Ti德州儀器就如何采用氮化鎵技術來提升光伏逆變器設計性能開展了一個研討會，研討會的主要內容涵蓋了光伏系統的發展趨勢以及氮化鎵器件如何助力實現這些技術革新?，F充電頭網將會對這次研討會作一個精簡和總結，讓大家對這次研討會有一個更加深入的了解。
當前，光伏市場正朝著更高效率、更小尺寸以及更高集成度的方向發展，尤其是在分布式微型逆變器的應用場景中。TI氮化鎵技術通過提升開關頻率、減少系統中的磁性元件和無源器件尺寸，實現了更高的功率密度和效率?；赥I氮化鎵技術的1.6kW雙向微型逆變器參考設計TIDA-010933就是一個典型案例，具備超過96%的轉換效率，并且將整體系統尺寸縮小了40%。相較于傳統的硅基設計，氮化鎵器件可以提供兩倍以上的功率密度。
在此次演示中，還展示了三個基于TI氮化鎵技術的光伏系統參考設計，其中重點介紹了TIDA-010933和TIDA-010938兩個逆變器設計。TIDA-010933是一款1.6kW的雙向微型逆變器，支持光伏發電和電池儲能的結合，可滿足家用儲能系統的需求。TIDA-010938則是一款7.2kW單向組串式逆變器，適用于更大功率的光伏系統。
同時德州儀器還推出了兩款100V集成式氮化鎵功率模塊：LMG20004R和LMG3000R017。LMG20004R是一款集成驅動器的氮化鎵半橋功率模塊，具備4.4mΩ的導通電阻;LMG3000R017為單管設計，導通電阻為1.7mΩ。這些模塊集成了驅動、欠壓保護和自舉電路，能夠顯著簡化系統設計并提高功率密度。
其中LMG2000模塊具備高效散熱設計。其外露的氮化鎵裸片可以通過引腳連接外部散熱器，進一步提升系統散熱能力。同時，該模塊集成了驅動和電源管理功能，降低了系統復雜性。此外，LMG3000則適用于需要更高功率的應用場景，并且具備與LMG2000相同的保護功能。
通過TI的氮化鎵技術，光伏逆變器設計不僅實現了更快的開關速度和更高的功率密度，還顯著提高了系統的可靠性。TI采用硅基氮化鎵工藝，其氮化鎵器件經過了超過4000萬小時的可靠性測試，確保了在各種嚴苛條件下的穩定性能。集成的保護功能(如欠壓鎖定和過壓保護)進一步提升了系統的安全性。
在此次研討會中，TI還展示了氮化鎵技術在實際設計中的應用細節。以TIDA-010933參考設計為例，該設計采用了多級功率轉換架構，包括DC-DC升壓級、CL LLC級和DC-AC級，整體效率高達96%以上，并且在多個功率水平下都保持了穩定的高效率表現。整個系統的設計注重功率密度的提升，每一級都經過了精細優化，實現了高達1000W每升的功率密度。
總結
TI的氮化鎵技術通過更快的開關速度、更高的系統集成度和可靠性，幫助光伏逆變器設計達到了新的高度。TI還提供了豐富的設計工具和資源，幫助工程師更快速地進行產品開發，從而縮短產品上市時間。這些設計工具包括功率損耗計算器、PLECS模型和評估板等，進一步助力工程師優化系統性能，推動光伏行業發展。
