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[参考译文] 适用于光伏逆变器应用的栅极驱动器

Guru**** 2027820 points
Other Parts Discussed in Thread: TIDA-01606
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/tools/simulation-hardware-system-design-tools-group/sim-hw-system-design/f/simulation-hardware-system-design-tools-forum/675648/gate-drivers-for-solar-inverter-application

主题中讨论的其他器件:ISO5500

你(们)好

我希望有人可以回答我关于我的3.5kW 并网双级太阳能逆变器设计的问题。 目前、我将 IGBT 和 ISO5000用于隔离式栅极驱动器电源。 我想知道最好的栅极驱动电源是什么。

首先、GaN FET 开始取代硅基 IGBT 和 MOSFET。 此外、您还在博客"借助 GaN 重新思考您的太阳能逆变器"中建议在太阳能逆变器应用中使用 GaN FET。 因此、我应该使用 GaN FET 替换 IGBT。 如果是、GaN FET 的栅极驱动解决方案将是什么。

如果我继续使用 IGBT (开关频率为15-20kHz)、ISO5500是否良好、或者您是否推荐其他栅极驱动解决方案。  

TI 网站上提供了大量选项-单通道、双通道和全桥栅极驱动器电源。 哪一个最适合使用。 您能否提出相关的建议?

请你作出答复并提出建议。

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    您好、Rushi、

    感谢您的提问。 我已指派相应的工程师来回答您的问题。

    有几个问题:如果您使用 GaN,您是否仍计划在15-20kHz 的频率下运行 FET?
    GaN 用于更高的开关频率、同时在宽输入和输出电压范围内保持所需的效率。

    您是否了解过 SiC FET? 这是一款适用于 使用 SiC 的太阳能串式逆变器的 TI 参考设计 TIDA-01606。

    此致、
    Mateo

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    您好、Mateo、

    感谢您的回复。

    与正常 IGBT 相比、GaN 的使用频率肯定是开关频率的3至4倍。

    此外、感谢为 SiC FET 提供基准。 我看了一下、现在我更困惑要使用什么。

    我已将我的所有疑问以点形式进行了结构化、以便您和您的工程师可以轻松地回答。

    根据我所读的理解、GaN FET 在效率和更高开关速度的可能性方面优于 SiC。 我是对的、还是缺少什么?

    2.我的太阳能逆变器面向印度市场,我将在印度市场与从中国进口太阳能逆变器的多家公司竞争。 它们成本较低、这是它在市场上销售的主要原因。 因此、如果我切换到 GaN 或 SiC、成本会增加或降低。 尽管 GaN 和 SiC 成本高昂、但我会节省散热器尺寸、封装成本和磁性元件成本的成本。 但是、我不确定整体成本会如何受到影响。 也许您的经验将帮助我获得一些想法。

    3.我在切换到基于 GaN 或 SiC 的 FET 时可能面临哪些技术难题。 我相信其中一个标准就是在我们转向更高的频率时达到 EMI 标准。 我可能会遇到其他问题吗?

    4. TI 提供的集成 GaN 电源模块的额定电压为600V 12A。 对于3.5kW 光伏逆变器、我必须并联使用它们以实现所需的电流(240V rms 是电网电压、对于3.5kW 的功率级别、我需要20.6A 的峰值电流)。 或者是否有任何其他 GaN FET 可用于我想要实现的功率级别、或者您可能建议的其他解决方案。

    5、假设我坚持使用开关频率高达20kHz 的硅 IGBT。 什么是最好的栅极驱动解决方案? ISO5500是否足够好、或者您对我有更好的建议?

    6.我相信 GaN 和 SiC 尚未被广泛采用。 我是对的吗? 如果是,原因是什么? 或者、您认为 GaN 和 SiC FET 的潜力是什么。

    7.最后、根据您的看法、对于3.5kW 至4kW 功率级别的太阳能并网逆变器、最佳解决方案是什么? (考虑到成本、易于实施、未来技术范围等)

    我已尽最大努力明确提出我的疑虑。 我将等待您的回答。

    此致、
    鲁什
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    我期待得到我的问题的答案。 这将有助于我设计一个良好的逆变器。
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    您好、Rushi、  

    请参阅随附的 GaN 白皮书、以帮助您进行设计:  

    http://www.ti.com/lit/wp/sszy017/sszy017.pdf

    http://www.ti.com/lit/wp/slyy070/slyy070.pdf

    此致、
    Mateo

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    您好、Mateo、

    我已经阅读过这些白皮书。 他们确实提到、GaN 处于电源应用的一个相当新生的阶段。

    但是,他们没有回答我上面提出的问题。 我仍然感到困惑、我的上述问题也是一样的。

    我希望您能回答这些问题。

    期待收到我的问题的具体答案。

    谢谢、
    鲁什
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    尊敬的 Rushi:

    LMG3410等 TI GaN 解决 方案是具有内置栅极驱动器和保护功能的完全集成器件。 无需外部驱动程序。

    谢谢、

    Masoud

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    您好、Masoud、

    我已经浏览了 LMG3410的数据表、我知道不需要外部驱动器。 如果我使用反激式转换器为隔离式12V 电源供电、隔离是否需要 ISO7831x?
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    您好、Rushi、

    这取决于您的电源转换器拓扑和系统接地方案。

    谢谢。