光伏电池板的旁路二极管保护应用

[09-13 16:32:07] 来源：http://www.88dzw.com 信息显示与光电技术阅读：8695次

文章摘要：图4，标准8/20 μs IEC61000-4-5波形与350V和2-Ω线路阻抗条件下的旁路二极管图4显示给接线盒中的3个旁路二极管施加350V(2-Ω线路阻抗)的测试结果。由于产生了电短路，所有3个旁路二极管都失效了。TVS硅雪崩击穿二极管可以用来保护旁路二极管免受来自闪电、高电荷的表面能量，以及高压电源线等其他来源的感应电的高功率瞬态和浪涌的损害。为保护二极管免受此类瞬态和浪涌的损害，最好能在每个旁路二极管旁边并联一个TVS器件，如图5所示。图5，Vishay TVS器件与每个旁路二极管并联上面的电路结构能够在光伏电池板的生产、现场安装过程中，以及驱动光伏系统时发生任何瞬态和浪涌的情况下，

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图4，标准8/20 μs IEC61000-4-5波形与350V和2-Ω线路阻抗条件下的旁路二极管

　　图4显示给接线盒中的3个旁路二极管施加350V(2-Ω线路阻抗)的测试结果。由于产生了电短路，所有3个旁路二极管都失效了。

　　TVS硅雪崩击穿二极管可以用来保护旁路二极管免受来自闪电、高电荷的表面能量，以及高压电源线等其他来源的感应电的高功率瞬态和浪涌的损害。为保护二极管免受此类瞬态和浪涌的损害，最好能在每个旁路二极管旁边并联一个TVS器件，如图5所示。

图5，Vishay TVS器件与每个旁路二极管并联

　　上面的电路结构能够在光伏电池板的生产、现场安装过程中，以及驱动光伏系统时发生任何瞬态和浪涌的情况下，极好地保护旁路二极管。另一种解决办法是在每个接线盒上加上一个TVS器件，如图6所示。这种办法也能保护旁路二极管免遭大多数瞬态和浪涌。

图6，TVS器件与每个旁路二极管串并联

　　为旁路二极管保护选择TVS

　　在为光伏电池板和接线盒里的旁路二极管选择TVS时，有几个因素需要加以考虑。首先是TVS的耐压。耐压的意思是施加到器件上的电压没达到这个电压时，TVS器件是不工作的。这个电压比光伏电池板在瞬间高压试验的VOC高，是常规峰值VOC的1.4到1.6倍。

常规Voc与瞬间高压试验时的Voc

　　而且，TVS的功率等级应当根据应用的瞬态和浪涌能量的级别而定。轴向的P6KE和SMBJ系列表面贴装器件的雪崩容量是1/4焦耳，足以对ESD和来自短电缆的反应能量提供保护。出于为旁路二极管和太阳能电池面板提供高功率瞬态和浪涌保护的目的，1.5KE和5KP系列轴向SMCJ器件针对出现的多数ESD、反应和感应浪涌，以及瞬态情况，提高了接线盒的可靠性。

　　测试结果

　　下表比较了在标准和非标准ESD测试条件下，肖特基整流器的旁路二极管功能。

　　表2是在标准IEC61000-4-5 ESD测试条件下肖特基整流器的ESD测试结果，器件是在悬浮条件下测试。

表2：肖特基整流器的ESD测试结果