工業級太陽能應用:氮化鎵元件可實現可靠的太陽能發電

GaN可提高效率、縮小尺寸、減輕重量和支持太陽能應用的超長壽命

太陽能發電提供了一種可再生、清潔的電源,其可擴展特性足以為每個家庭供電或用於工業級應用。

太陽能的可擴展特性帶來了特定的挑戰。太陽能應用需要功率元件具備以下的性能:

  • 超長使用壽命(超過20年)
  • 卓越的熱性能
  • 高功率密度以在相同的外形尺寸下提供功率或與太陽能面板整合

目前的市場趨勢要求越來越高的功率密度,這導致散熱系統變得非常昂貴,而且基於矽MOSFET的解決方案不能滿足所需的功率密度。這就是領先的太陽能供應商採用氮化鎵元件的原因。

氮化鎵元件是用於微型逆變器的初級功率轉換或獨立的MPPT/優化器的理想元件。它還可用於儲能電池系統或組串式逆變器的多級拓撲。

太陽能優化器

太陽能電池板優化器可提高太陽能電池板的功率,而不管其他電池板的性能如何。它允許系統從太陽能電池板輸出更高的功率,這意味著可實現更高的能量和更高效的太陽能發電系統。

單個面板的輸入電壓(VIN)範圍通常是12.5 V~60 V,而輸出電壓(VOUT)範圍是30 V~60 V,最大電流約爲20 A。雙面板優化器需要雙倍的電壓。在這種硬開關拓撲中,氮化鎵元件提供最佳品質因數(FOM)和更低的功耗,從而實現最高效率。

微型逆變器

面向微型逆變器,氮化鎵元件提供更高的功率密度、卓越的熱性能(使它更易於散熱或實現更高的功率)、卓越的元件可靠性和使用壽命。由於氮化鎵元件的工作頻率可提高至1 MHz,因此設計師可實現最高的功率密度。

儲能系統

由於氮化鎵元件的外形尺寸小,因此可以用更小的電壓元件、降低dV/dt和增加同等輸出頻率,從而提高效率和功率密度、易於散熱、降低對元件的應力,以及延長元件的工作壽命。

GaN Industrial Solar

參考設計

工業用太陽能發電系統參考設計

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半橋開發板可用於快速評估大多數的eGaN FET和IC。

產品

面向工業用太陽能的推薦元件

產品型號 狀況 配置 VDS
最大值
VGS
最大值
最大值
RDS(on)
(mΩ)
@5VGS
QG
典型值
(nC)
QGS
典型值
(nC)
QGD
典型值
(nC)
QOSS
典型值
(nC)
ID (A) 脈衝電流 ID
(A)
封裝
(mm)
EPC2218A Preferred 單路和AEC認證 80 6 3.2 10.5 3.2 1.5 46 60 231 LGA 3.5 x 1.95 尋找授權經銷商
uP1966E Preferred 85 BGA 1.6 x 1.6 尋找授權經銷商
EPC2044 Preferred 單路 100 6 10.5 4.3 1.3 0.5 15 9.4 89 BGA 2.15 x 1.25 尋找授權經銷商
EPC23102 Engr 半橋ePower™ 功率級 100 6.6 28 35 QFN 3.5 x 5 尋找授權經銷商
EPC23102 Engr 半橋ePower™ 功率級 100 6.6 28 35 QFN 3.5 x 5 尋找授權經銷商
EPC2204 Preferred 單路 100 6 6 5.7 1.8 0.8 25 29 125 LGA 2.5 x 1.5 尋找授權經銷商
EPC2619 Preferred 單路 100 6 4.2 8.5 2.2 1 27 29 164 LGA 2.5 x 1.5 尋找授權經銷商
EPC2306 Engr 單路 100 6 3.8 11 4.1 1.1 41 48 197 QFN 3 x 5 尋找授權經銷商
EPC23101 Engr 半橋ePower™晶片組 100 6 3.3 50 65 240 QFN 3.5 x 5 尋找授權經銷商
EPC2088 Preferred 單路 100 6 3.2 12.5 4.4 1.4 47 60 231 LGA 3.5 x 1.95 尋找授權經銷商
EPC2071 Preferred 單路 100 6 2.2 18 6 1.8 71 64 350 LGA 4.45 x 2.3 尋找授權經銷商
EPC2302 Preferred 單路 100 6 1.8 23 8.9 2.3 85 101 408 QFN 3 x 5 尋找授權經銷商
EPC2308 Engr 單路 150 6 6 10.6 3.8 1.4 50 48 157 QFN 3 x 5 尋找授權經銷商
EPC2305 Engr 單路 150 6 3 21 6.3 2.6 105 102 329 QFN 3 x 5 尋找授權經銷商
EPC2059 Preferred 單路 170 6 9 5.7 1.3 0.9 35 24 102 LGA 2.8 x 1.4 尋找授權經銷商
EPC2207 Preferred 單路 200 6 22 4.5 1.3 0.7 23 14 54 LGA 2.8 x 0.925 尋找授權經銷商
EPC2215 Preferred 單路 200 6 8 13.6 3.3 2.1 69 32 162 LGA 4.6 x 1.6 尋找授權經銷商
EPC2050 Preferred 單路 350 6 80 2.9 1.3 0.3 35 6.3 26 BGA 1.95 x 1.95 尋找授權經銷商

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