Funciones magnéticas dentro de un inversor fotovoltaico
Un inversor fotovoltaico convierte la energía continua variable procedente de los paneles solares en energía alterna controlada.
Dependiendo de la arquitectura del inversor, los componentes magnéticos pueden soportar:
- Filtrado de entrada de CC
- Impulsar la conversión
- Aislamiento galvánico
- Alimentación auxiliar
- Potencia de accionamiento de la puerta
- Filtrado de corriente de salida
- Supresión de EMI conducida
Cada posición del circuito genera diferentes requisitos de voltaje, corriente, frecuencia, temperatura, aislamiento y mecánicos.
Bobinas de choque de modo común para control de EMI
Un inductor de modo común para inversores ayuda a atenuar el ruido que viaja en la misma dirección a través de conductores emparejados.
Puede utilizarse en interfaces de CC o CA como parte de un filtro EMI coordinado.
Los parámetros de selección importantes incluyen:
- impedancia de modo común
- Rango de frecuencia de ruido objetivo
- Corriente nominal
- DCR
- Espacio de aislamiento
- Aumento de temperatura
- Material principal
- Dimensiones
Los condensadores, la conexión a tierra, los cables, la carcasa y el diseño de la placa de circuito impreso deben evaluarse junto con el inductor.
Inductores de potencia para almacenamiento de energía
Un inductor de potencia de un inversor puede almacenar energía en una etapa elevadora o suavizar la corriente en un filtro de salida.
Los parámetros importantes incluyen:
- Inductancia bajo polarización de CC
- Corriente RMS y corriente pico
- Corriente ondulante
- Frecuencia de conmutación
- pérdida central
- pérdida de cobre
- Margen de saturación
- Rendimiento acústico
- Aumento de temperatura
Se pueden considerar los inductores toroidales de FeSiAl y otros con núcleo de polvo cuando el comportamiento de entrehierro distribuido y el rendimiento con polarización de CC son importantes.
Transformadores de alta frecuencia
Cuando se requiere aislamiento o transformación de voltaje, un transformador de alta frecuencia debe cumplir con lo siguiente:
- Relación de vueltas
- Nivel de potencia
- Frecuencia de conmutación
- Límite de densidad de flujo
- Objetivo de inductancia de fuga
- Objetivo de capacitancia entre bobinados
- Deslizamiento y despeje
- Rigidez dieléctrica
- Requisitos de temperatura
Las formas de núcleo de ferrita EE, ER, PQ, EC y otras relacionadas proporcionan diferentes equilibrios entre perfil, espacio de bobinado y densidad de potencia.
Prioridades de diseño para equipos solares
Los componentes magnéticos de los inversores fotovoltaicos pueden necesitar soportar:
- Amplios rangos de temperatura
- Alta corriente continua
- Condiciones de sobretensión
- Larga vida útil
- Aislamiento estable
- Alta eficiencia
- cargas de transporte mecánico
- Condiciones de recinto exterior
- Pruebas de producción con trazabilidad
Información que debe incluirse en una solicitud de cotización (RFQ)
Proporcionar:
- Posición del circuito
- Topología del convertidor
- Voltaje de entrada y salida
- Frecuencia de conmutación
- Fuerza
- forma de onda de corriente
- Inductancia o relación de espiras
- Requisitos de aislamiento
- Temperatura máxima
- Dimensiones de los componentes
- Interfaz de PCB
- Cantidad de prototipos
- Previsión anual
Preguntas frecuentes
¿Qué componente controla la ondulación de la salida del inversor?
Un inductor de potencia o un inductor de filtro de salida suele desempeñar esta función. El componente exacto depende de la topología del inversor.
¿Puede un solo inductor solucionar todos los problemas de EMI de los inversores?
No. El rendimiento EMI también depende de los condensadores, la conexión a tierra, el blindaje, el enrutamiento de los cables, la impedancia de la fuente, la impedancia de carga y el diseño de la placa de circuito impreso.
¿Por qué es importante realizar pruebas de temperatura?
Las pérdidas en el núcleo y el cobre varían con la frecuencia, la corriente, el flujo y la temperatura. Las carcasas para exteriores pueden generar condiciones de funcionamiento que difieren significativamente de las mediciones indicadas en la hoja de datos a temperatura ambiente.
