光伏发电原理
太阳能光伏发电的原理主要是利用半导体的光生伏打效应。太阳能电池实际上是由若干个p- n 结构成。当太阳光照射到p- n 结时,一部分被反射,其余部分被p- n 结吸收, 被吸收的辐射能有一部分变成热, 另一部分以光子的形式与组成p- n 结的原子价电子碰撞,产生电子空穴对,在p- n 结势垒区内建电场的作用下, 将电子驱向n 区, 空穴驱向p 区, 从而使得n 区有过剩的电子,p 区有过剩的空穴。这样在p- n 结附近就形成与内建电场方向相反的光生电场。
光生电场除一部分抵消内建电场外,还使p 型层带正电,n 型层带负电,在n 区和p 区之间的薄层产生光生电动势, 这种现象称为光生伏打效应。若分别在p 型层和n 型层焊上金属引线, 接通负载, 在持续光照下,外电路就有电流通过,如此形成一个电池元件, 经过串并联, 就能产生一定的电压和电流,输出电能,从而实现光电转换。
铭普光磁基本面发生颠覆性巨变,正在展开的波澜壮阔:
一、铭普光磁储能电源(电动 汽车 充电宝),行业领先优势明显(唯一性),本月上市量产,将成为新能源车标配,进入海量市场。
1.为电动 汽车 充电
2.大功率太阳能充电电源
3.双向快速充电
4.大功率太阳能充电
5.高功率UPS功能
6.具有全系列
二、2022年1-5月,铭普光磁车载磁性元器件已超过2021年销售额,预计2022年同比将有 5倍的增长。
三、铭普光磁也一直保持着与数字能源领域多家头部企业的合作,2022年1-5月,铭普光磁在数字能源领域的磁性元器件销售额相比去年已有约6倍的增长,成长速度惊人。
四、铭普光磁车载磁性元器件已成功导入比亚迪、华为、大众、吉利并实现批量供货,成为上述企业正式供应商,零跑、小鹏、Vinfast等客户也已送样。铭普光磁车载磁性元器件迎来爆发期,为其新能源战略升级提供持续、强大的业绩支撑。
五、充电桩磁集成技术取得新突破,成功将传统三个单体变压器(分开三路组)实现磁芯集成整体、磁路相邻集成一体变压器,从而缩小变压器所占空间。目前这款产品也已正式导入头部充电桩企业的充电桩项目。
六、新型片式网络变压器标准化、全自动化生产、简单的生产流程和便捷的采购管理,对传统网络变压器造成颠覆性影响,改变整个产业生态和结构。在龙头通信商的支持下,铭普光磁正在新型片式网络变压器领域再拓新天地。
铂科生产制造的磁粉芯产品具有以下优良特性:
低磁致伸缩,无噪音;
低损耗,高直流偏置能力;
完全使用无机物粘结,产品性能稳定。
NPH--FeSi二代(FeSi2.0)适用于高效率电源的低损耗金属粉芯。
具有分布式气隙,高饱和磁通密度,超低损耗,低磁致伸缩系数,稳定的温度及频率特性。一般应用在变频空调、服务器电源中。
NPF系列 饱和磁通密度可达15000高斯,是取代高成本铁镍(High Flux)磁芯的理想选择;
具有6.5% 铁硅合金具有分布式气隙,高饱和磁通密度,出色额直流偏置特性,损耗比铁粉芯更小,良好的温度稳定性, 一般应用在光伏逆变器和UPS不间断电源中。
NPS 铁硅铝系列 具有低损耗,良好的直流偏置能力,性价比优于同类铁硅铝(Sendust)磁芯;
具有铁、硅、铝合金,优异的损耗特性,良好的直流偏置特性,低磁致伸缩,良好的温度稳定性,一般应用在PFC电感、工业电源中。
电感: 采用非晶磁材.
电容: 采用薄膜电容.
Boost: 采用零电压开启软开关.
IGBT: 低Rds(on),低Q.
二极管: 快恢,低导通电压.
补充:
单相拓扑:采用H5,H6,H7,H4+2,(指并网型)
三相拓扑:采用三电平。
直流DC-link电容的均压:采用动态均压方法(而不是电阻均压)。电容的损耗与纹波密切相关。与电容本身的损耗角也有关。一般是日本的三个CON的品质较好,应用最多。
数字IC: 高速CMOS,不用TTL型。
Boost:采用软开,软关电路。
IGBT:注意散热。和驱动方法,驱动电压高,CE极的导通压降就低一些。与散热绝缘膜的散热系统也有关系。
继电器:可以采用PWM驱动,如1KHz。也可是半压维持。以减小功率。
通信:注意光耦的频率与限流电路。限流电阻阻率稍大,可减小功率。
磁芯:采用进口的非晶,MPP等。如日立,VAC。
LED:采用高亮型。
显示屏:背光亮度调小。或为可调型。
电感磁芯损耗(主要包括磁滞损耗和涡流损耗两部分)的特性是功率材料的一个最主要的指标,它影响甚至决定了整机的工作效率、温升、可靠性。
什么是电感?
电感是把电能转化为磁能而存储起来的元件,它只阻碍电流的变化,有通电与未通电两种状态,如果电感器在没有电流通过的状态下,电路接通时它将试图阻碍电流流过它;如果电感器在有电流通过的状态下,电路断开时它将试图维持电流不变。
电感磁芯是由线圈和磁芯以及封装材料组成的,线圈主要起导电作用,即磁芯是由磁导率高的材料组成,把磁场紧密地约束在电感元件周围增大电感。磁芯是由传统的硅钢片,到铁粉, 铁氧体, 铁硅等变化。
电感磁芯损耗
1、磁滞损耗
磁芯材料磁化时,送到磁场的能量有2部分,一部分转化为势能,即去掉外磁化电流时,磁场能量可以返回电路;而另一部分变为克服摩擦使磁芯发热消耗掉,这就是磁滞损耗。
磁滞回线,如下图:
磁化曲线中阴影部分的面积代表了在一个工作周期内,磁芯在磁化过程中由磁滞现象引起的能量损耗。如上图可知, 影响损耗面积大小几个参数是:最大工作磁通密度B、最大磁场强度H、剩磁Br、矫顽力Hc,其中B和H取决于外部的电场条件和磁芯的尺寸参数,而Br和Hc取决于材料特性。电感磁芯每磁化一周期,就要损耗与磁滞回线包围面积成正比的能量,频率越高,损耗功率越大,磁感应摆幅越大,包围面积越大,磁滞损耗越大。
2、涡流损耗
在磁芯线圈中加上交流电压时﹐线圈中流过激励电流﹐激磁安匝产生的全部磁通Φi在磁芯中通过﹐如下图。磁芯本身是导体﹐磁芯截面周围将链合全部磁通Φi而构成单匝的副边线圈。
磁芯中的涡流
根据电磁感应定律可知:U= NdΦ/d t;每一匝的感应电势﹐即磁芯截面最大周边等效一匝感应电势为
因为磁芯材料的电阻率不是无限大﹐绕着磁芯周边有一定的电阻值﹐感应电压产生电流ie即涡流,流过这个电阻,引起ie^2R损耗﹐即涡流损耗。
3、剩余损耗
剩余损耗是由于磁化弛豫效应或磁性滞后效应引起的损耗。所谓弛豫是指在磁化或反磁化的过程中,磁化状态并不是随磁化强度的变化而立即变化到它的最终状态,而是需要一个过程,这个‘时间效应’便是引起剩余损耗的原因。它主要是在高频1MHz以上一些驰豫损耗和旋磁共振等,在开关电源几百KHz的电力电子场合剩余损耗比例非常低,可以近似忽略。
选择合适的磁芯,要考虑不同的B-H曲线和频率特性,因为B-H曲线决定了电感的高频损耗,饱和曲线及电感量。因为涡流一方面引起电阻损耗,导致磁材料发热,并引起激磁电流加大,另一方面减少磁芯有效导磁面积。所以尽量选择电阻率高的磁性材料或采用碾轧成带料的形式以减少涡流损耗。因此,铂科新材料NPH-L适用于更高频率、高功率器件的低损耗金属粉芯。