X'inhi d-differenza bejn diodes ordinarji u diodes Schottky użati fis-sistemi fotovoltajċi?

一, Id-differenza essenzjali bejn l-istruttura fiżika u l-prinċipju tax-xogħol
1. Dajowd ordinarju: mekkaniżmu ta 'rikombinazzjoni ta' trasportatur ta 'junction PN
Dajowds ordinarji huma bbażati fuq l-istruttura tal-junction PN iffurmata minn semikondutturi tat-tip P- u N-, u l-mekkaniżmu ta 'konduzzjoni tagħhom jiddependi fuq l-injezzjoni u r-rikombinazzjoni ta' trasportaturi minoritarji. Meta ppreġudikati 'l quddiem, toqob fir-reġjun P jerġgħu jikkombinaw ma' elettroni fir-reġjun N fis-saff tat-tnaqqis biex jiffurmaw kurrent; Meta reverse preġudikata, il-wisa 'saff ta' tnaqqis tiżdied biex jiffurmaw stat ta 'reżistenza għolja. Din l-istruttura tirriżulta fil-karatteristiċi li ġejjin tad-dijodi ordinarji:

Waqgħa għolja fil-vultaġġ 'il quddiem: Il-valur tipiku għal dajowds ibbażati fuq is-silikon -huwa 0.6-0.7V, filwaqt li għal dajowds ibbażati fuq il-ġermanju huwa madwar 0.2-0.3V
Ħin twil ta 'rkupru b'lura: Ir-rikombinazzjoni tat-trasportatur tieħu mikrosekondi, li tirriżulta f'telf ta' swiċċ
Stabbiltà qawwija fit-temperatura: Il-karatteristika negattiva tal-koeffiċjent tat-temperatura tal-junction PN tagħmel il-prestazzjoni tagħha stabbli fil-medda ta '-40 grad sa 150 grad
2. Dajowd Schottky: trasport ta 'trasportatur tal-maġġoranza fil-barriera tas-semikondutturi tal-metall
Dajowds Schottky jadottaw struttura ta 'barriera Schottky iffurmata minn metalli (bħal aluminju u titanju) u semikondutturi (silikon jew karbur tas-silikon), u l-mekkaniżmu ta' konduzzjoni tagħhom huwa bbażat fuq l-effett ta 'emissjoni termjonika ta' trasportaturi tal-maġġoranza (elettroni). Meta preġudikati 'l quddiem, l-elettroni jaqsmu l-barriera potenzjali biex jiffurmaw kurrent; Meta reverse biased, biss ftit trasportaturi ta 'ċarġ jiġġeneraw kurrent ta' tnixxija ta 'mikroampere. Din l-istruttura tagħtiha vantaġġi uniċi:

Tnaqqis tal-pressjoni pożittiva: valur tipiku 0.15-0.4V, ibbażat fuq karbur tas-silikon jista 'jkun inqas minn 1V
Ħin qasir ta 'rkupru b'lura: rispons tal-livell nanosecond, l-ebda effett ta' ħażna ta 'trasportatur
Kapaċitanza ta' junction żgħira: karatteristiċi ta' frekwenza għolja-eċċellenti, adattati għal applikazzjonijiet ta' swiċċ tal-livell MHz
2, Tqabbil kwantitattiv tal-prestazzjoni elettrika
1. Telf ta 'konduttività u titjib fl-effiċjenza
Fl-inverters fotovoltajċi, it-telf tal-konduzzjoni tad-dijodi jaffettwa direttament l-effiċjenza tas-sistema. Nieħdu 20A output kurrenti bħala eżempju:

Dajowd tas-silikon ordinarju (VF=0.7V): Telf=20A × 0.7V=14W
Dajowd Schottky (VF=0.3V): Telf=20A × 0.3V=6W
L-effiċjenza żdiedet b'57%, u d-daqs tar-radjatur jista 'jitnaqqas b'40%. Fl-inverters tal-istring, l-użu ta 'dijodi Schottky jista' jżid il-ġenerazzjoni annwali tal-enerġija b'2-3%.
2. Karatteristiċi tal-iswiċċ u applikazzjonijiet ta'-frekwenza għolja
Fil-proċess ta' konverżjoni DC-DC, il-ħin ta' rkupru invers tad-dijodi Schottky (<10ns) is reduced by two orders of magnitude compared to ordinary diodes (>1 μ s). Dan jagħmilha:

Implimentazzjoni ta 'Swiċċ ta' Vultaġġ Żero (ZVS) f'Ċirkwit ta 'Rettifikazzjoni Sinkroniku
Naqqas l-interferenza tal-istorbju EMI
Żid il-frekwenza tal-bidla għal-livell MHz u naqqas il-volum tal-komponenti manjetiċi
3. Kurrent ta 'tnixxija b'lura u riskju ta' runaway termali
The reverse leakage current of Schottky diodes (10-100 μ A) is 2-3 orders of magnitude higher than that of ordinary diodes (nA level). In high temperature environments (>85 grad), il-kurrent tat-tnixxija jiżdied b'mod esponenzjali, li jista 'jikkawża:

Iż-żieda fit-temperatura tal-kaxxa tal-junction taqbeż il-150 grad, u tikkawża tixjiħ tal-materjal
Bypass diode termali runaway, ħruq komponenti
L-effiċjenza tal-ġenerazzjoni tal-enerġija tonqos b'0.5-1% / grad
3, Adattament tekniku għal xenarji ta 'applikazzjoni tipiċi
1. Xenarju ta 'protezzjoni ta' bypass
F'moduli fotovoltajċi, bypass diodes għandhom jissodisfaw ir-rekwiżiti li ġejjin:

Rispons ta 'malajr: Meta l-komponent ikun ostakolat, ir-rispons tan-nanosekonda tad-dijodu Schottky jista' immedjatament jiddevja l-kurrent, u jipprevjeni l-formazzjoni ta 'hot spots
Konsum ta 'enerġija baxxa: Meta tieħu komponent ta' 300W bħala eżempju, it-telf tal-konduzzjoni tad-dijodi Schottky jitnaqqas bi 80% meta mqabbel ma 'dijodi ordinarji, u t-temperatura tal-kaxxa tal-junction tinżel b'50 grad
Sfida tal-affidabbiltà: Huwa meħtieġ li tgħaddi mit-test tal-ħarba termali IEC62979 biex jiġi żgurat li s-sħana ġġenerata minn kurrent ta 'tnixxija inversa tista' tinħela fil-ħin f'ambjent ta '90 grad
2. Xenarju ta 'rettifika tal-inverter
F'inverters ta' string, dajowds Schottky jintużaw għal:

Input kontra l-fluss lura: jipprevjeni l-komponenti milli jitimgħu l-enerġija lill-grilja bil-lejl
Boost Continuation Circuit: Konverżjoni Effiċjenti tal-Enerġija b'MOSFET
Rettifika tal-output: tissostitwixxi dajowds ta 'rkupru veloċi tradizzjonali f'topoloġija mingħajr transformer, tiżdied l-effiċjenza b'1.5-2%
3. Xenarju ta 'ottimizzatur intelliġenti
F'DC-DC optimizers, id-dijodi Schottky jaħdmu flimkien ma' MOSFETs:

Waqgħa baxxa fil-vultaġġ tal-konduzzjoni: F'kurrent ta '30A, kombinazzjoni ta' 2m Ω MOSFET u diode Schottky tista 'tintuża biex tikkontrolla t-temperatura tal-junction fi ħdan 125 grad
Ottimizzazzjoni tal-volum: Meta mqabbla ma 'dijodi Schottky multipli konnessi b'mod parallel, l-iskema MOSFET tnaqqas iż-żona tal-PCB bi 30%
Bilanċ tal-ispiża: Għalkemm l-ispiża ta 'tubu wieħed tiżdied b'20%, l-ispiża tal-BOM fil-livell tas-sistema tonqos bi 15%
4, L-effettività fl-ispiża u l-istrateġija tal-għażla
1. Tqabbil tal-investiment inizjali
Dajowd ordinarju: prezz ta 'unità
0.05−
0.2, adattat għal vultaġġ baxx (<60V) and low current (<10A) scenarios
Dajowd Schottky: prezz ta 'unità
0.2−
1.0, suitable for medium to high voltage (40-200V) and high current (>10A) xenarji
Soluzzjoni tad-dijodu ideali: bl-użu ta 'MOSFET + kontrollur, prezz ta' unità
1.5−
3.0, iżda t-titjib fl-effiċjenza tas-sistema jista 'jibbilanċja ż-żieda fl-ispiża
2. Spiża sħiħa taċ-ċiklu tal-ħajja
Nieħdu bħala eżempju power station fotovoltajka ta' 100kW:

Dajowd ordinarju: konsum annwali ta 'enerġija
1200, spiża tal-manutenzjoni
ħames mija
Dajowd Schottky: konsum annwali ta 'enerġija
480, spiża tal-manutenzjoni
mitejn
Spiża totali ta '5 snin: pjan ordinarju
Skema 8500vs Schottky
tlett elef u erba mija
3. Matriċi tad-deċiżjoni tal-għażla
Parametru ordinarju dajowd Schottky diode skema ideali dajowd
Vultaġġ tax-xogħol<60V 40-200V 40-1000V
Kurrent tax-xogħol<10A>10A>30A
Rekwiżit ta 'effiċjenza<95% 95-98%>98%
Firxa tat-temperatura -40 grad sa 150 grad -40 grad sa 125 grad -40 grad sa 105 grad
Is-sensittività tal-ispiża hija għolja, medja u baxxa