光伏储能—单相组串式逆变器的热管理革命


HG75T65LX100 IGBT — 单相组串式逆变器的热管理革命
破解15kW系统高温降额与弱光损耗难题
IGBT 在光伏逆变器中主要应用在DC/DC升压和DC/AC逆变电路中。IGBT全称为绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和 MOSFET(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。兼有 MOSFET 的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。能够根据工业装置中的信号指令来调节电路中的电压、电流、频率、相位等,以实现精准调控的目的。
单相组串式逆变器额定功率一般低于15kW。因电网接入方式不同,组串式逆变器分为220V单相组串式逆变器和380V三相组串式逆变器。户用光伏逆变器多采用单相组串式逆变器。
一、行业技术分析
1.高温降额损失
传统IGBT在散热器温度>85℃时需降额40%,导致光伏阵列利用率<70%(实测数据)
散热系统占整机重量35%,增加安装成本
2.弱光效率塌陷
辐照度<400W/m²时,IGBT导通损耗占比超50%(VCE(sat)≥2V)
3.大电流开关应力
15kW系统峰值电流>60A,开关损耗引发热失控风险
二、HG75T65LX100核心技术突破
✅ 175℃结温的工程价值
参数 | HG75T65LX100 |
热阻Rth(j-c) | 0.28K/W |
175℃时VCE(sat) | 1.8V@75A |
高温开关损耗Ets | 7.5mJ |
环境温度50℃时持续输出15kW全功率(无需降额)
散热器体积缩小60% → 自然冷却实现≤85℃基板温度
✅ 导通损耗深度优化
1.8V@75A超低VCE(sat)(沟槽场截止技术)
弱光工况(IC=15A)时损耗仅 0.288W(计算式:Pcon=IC×VCE(sat))
发电量提升:在辐照度300W/m²条件下,日均多发 2.3kWh(效率98.1%→98.7%)
✅ 动态性能与可靠性
集成快恢复二极管(175℃时VF=1.4V) → 续流效率提升18%
300A脉冲电流能力(应对组串PID恢复冲击)
开关频率支持16kHz(降低电感体积30%)
HG75T65LX100是一款N沟道沟槽栅截止型IGBT,使用Trench Field stop technology和通过优化工艺,来获得极低的 VCEsat 饱和压降,并在导通损耗和关断损耗(Eoff)之间能做出来良好的权衡。
目前HG75T65LX100型号IGBT单管已经广泛适用于单相组串式光伏逆变器、高频车载正玄波AC220V逆变器、光伏逆变器、户外储能电源、UPS、变频器、电焊机和工业缝纫机等各类硬开关。可替代其它品牌型号:FGH60N60SM_F085。