近期，Ti德州仪器就如何采用氮化镓技术来提升光伏逆变器设计性能开展了一个研讨会，研讨会的主要内容涵盖了光伏系统的发展趋势以及氮化镓器件如何助力实现这些技术革新。现充电头网将会对这次研讨会作一个精简和总结，让大家对这次研讨会有一个更加深入的了解。
当前，光伏市场正朝着更高效率、更小尺寸以及更高集成度的方向发展，尤其是在分布式微型逆变器的应用场景中。TI氮化镓技术通过提升开关频率、减少系统中的磁性元件和无源器件尺寸，实现了更高的功率密度和效率。基于TI氮化镓技术的1.6kW双向微型逆变器参考设计TIDA-010933就是一个典型案例，具备超过96%的转换效率，并且将整体系统尺寸缩小了40%。相较于传统的硅基设计，氮化镓器件可以提供两倍以上的功率密度。
在此次演示中，还展示了三个基于TI氮化镓技术的光伏系统参考设计，其中重点介绍了TIDA-010933和TIDA-010938两个逆变器设计。TIDA-010933是一款1.6kW的双向微型逆变器，支持光伏发电和电池储能的结合，可满足家用储能系统的需求。TIDA-010938则是一款7.2kW单向组串式逆变器，适用于更大功率的光伏系统。
同时德州仪器还推出了两款100V集成式氮化镓功率模块：LMG20004R和LMG3000R017。LMG20004R是一款集成驱动器的氮化镓半桥功率模块，具备4.4mΩ的导通电阻;LMG3000R017为单管设计，导通电阻为1.7mΩ。这些模块集成了驱动、欠压保护和自举电路，能够显著简化系统设计并提高功率密度。
其中LMG2000模块具备高效散热设计。其外露的氮化镓裸片可以通过引脚连接外部散热器，进一步提升系统散热能力。同时，该模块集成了驱动和电源管理功能，降低了系统复杂性。此外，LMG3000则适用于需要更高功率的应用场景，并且具备与LMG2000相同的保护功能。
通过TI的氮化镓技术，光伏逆变器设计不仅实现了更快的开关速度和更高的功率密度，还显著提高了系统的可靠性。TI采用硅基氮化镓工艺，其氮化镓器件经过了超过4000万小时的可靠性测试，确保了在各种严苛条件下的稳定性能。集成的保护功能(如欠压锁定和过压保护)进一步提升了系统的安全性。
在此次研讨会中，TI还展示了氮化镓技术在实际设计中的应用细节。以TIDA-010933参考设计为例，该设计采用了多级功率转换架构，包括DC-DC升压级、CL LLC级和DC-AC级，整体效率高达96%以上，并且在多个功率水平下都保持了稳定的高效率表现。整个系统的设计注重功率密度的提升，每一级都经过了精细优化，实现了高达1000W每升的功率密度。
总结
TI的氮化镓技术通过更快的开关速度、更高的系统集成度和可靠性，帮助光伏逆变器设计达到了新的高度。TI还提供了丰富的设计工具和资源，帮助工程师更快速地进行产品开发，从而缩短产品上市时间。这些设计工具包括功率损耗计算器、PLECS模型和评估板等，进一步助力工程师优化系统性能，推动光伏行业发展。
