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將光伏等應用推往更高效率

  隨著全球能源供應矛盾日益突出,利用太陽能、潮汐能、風電、水能等可再生能源發電比以往受到了人們更多的關注。這些變壓器能源在收集回來后,首先需要轉換為市電以供使用,如何盡可能地提高轉換效率?半導體業者一直都在探索當中,力爭將光伏等應用推往更高效率。
  
  “半導體在能源領域的增長快,2016年CAGR預計將達13.7%。”Microsemi公司亞太區技術經理近日表示,這主要得益于世界各個國家和地區政府都對發展可再生能源給予不同程度的戰略支持。另外,一些國家還對上網電價進行補貼,用戶將收集回來的太陽能用剩下的部分回饋給發電廠,就能獲得一部分收入。
  
  中國已經成為全球光伏產業制造基地,但業界不得不要對目前光伏產業由新需求而產生的各項挑戰有一個清楚的認識。
  
  現在光伏市場一直在變化,很多新需求沖擊著變壓器開發廠商。廠商需要在產品中加入不同的功能,來適應市場的需求。挑戰主要來自幾個方面:更高的效率催使采用更快的CPU;國內光伏產品要保持競爭優勢,則需要更低的成本控制,因此除了電源轉換,CPU也要有效地處理系統任務;市場需要一個單一的平臺來構建一個可擴展的架構,這樣用靈活的系統來控制速度越來越快的開關器件成為必然;另外,產品也要具備現場更新與再利用的功能,但要注意減輕預計風險。
  
  在基于光電流的系統中,電源逆變器控制著太陽能板和電池以及負載之間的電流,在提高太陽能轉換效率的過程中發揮著重要作用,半導體對其核心控制器的研究從未停止。
  
  例如,Microsemi此前推出了第三代可定制的光伏控制器IC SmartFusion,它由嵌入式MCU ARM Cortex-M3、檢測與控制、可配置邏輯等幾個重要元素組成。和基于DSP技術的逆變器方案相比,采用FPGA功耗更低,且能夠在變壓器硬件上實現DSP方案的軟件功能,從而提高了產品的性能。
  
  隨著光伏逆變器獲得巨大的發展,行業競爭者的增多,為防止抄襲,廠商們不得不對IP進行保護。為此,SmartFusion通過FlashLock技術、器件物理設計、AES加密等措施來保障安全。

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