KACO的Powador光伏逆变器拆解

KACO的Powador光伏逆变器：无变压器、三相逆变器Powador 12.0 TL3至20.0 TL3。

使用无变压器、三相Powador 12.0 TL3至20.0 TL3逆变器，可以在小型、高效率的单元中极其灵活地设计高达数百千瓦的太阳能光伏系统。这些逆变器使用两个独立的MPP跟踪器，可以处理对称和非对称负载，以实现最佳调整。鉴于不断增长的住宅光伏市场，我们认为值得看看Kaco是如何优化其无变压器Powador逆变器的。

其逆变器采用无变压器拓扑结构，以减小尺寸和重量。变频器采用集成芯片替换了变压器提供的隔离，以满足安全法规IEC62109标准。 KACO的Powador Model 14.0 TL3是一款真正的三相光伏逆变器，具有12.5 kVA的正弦120度相移交流输出。 14.0 TL3非常灵活、具有极明显的分布式特征，非常适合高达14kW的中型商用光伏发电系统。逆变器具有两个独立的最大功率点跟踪器（MPPT），可以满足复杂设计的所有典型要求—— 例如东/西朝向屋顶的完整配置。
只要输出低于250 V，逆变器就切换到电网。运行时，即便输出低至200 V，它们仍然会向电网馈送电能——以使全年可获得最高的光伏产出。这些逆变器配有数据记录器和Web服务器来监控系统、显示器用于显示操作数据、USB端口用于更新或读取日志数据。

拆解：型号：Powador 14.0 TL3

特征

-效率高达98.0%

-2个MPP跟踪器，对称或不对称负载、宽MPP范围

-预配置的国家/地区设置

-紧凑设计

-通过光伏连接器进行DC连接

-多语言菜单、图形显示

-带有Web服务器的数据记录器

-使用显示屏快速启动可节省时间并降低成本

外观和外壳

-尺寸690 x 420 x 200mm、重量40kg

-防护等级IP65，工作环境温度为-25°C至60°C

-铸铝箱体

主控制器板

-PWM电机控制：TI （德州仪器）TMS320F28035PNS Piccolo微控制器。高效率的60MHz、 32位CPU、带适用于ePWM和高分辨率PWM（HRPWM）的增强型控制外设。

- 数字信号处理：TI TMS320F28335ZJZA Delfino数字信号控制器。高性能150MHz、 32位浮点CPU，用于高级闭环控制。

- 隔离：

o博通（Avago Technologies/安华高科技）HCPL-2531（2个）1Mb/s、5kV双通道数字光耦。UL认可——3750 Vrms @1分钟。

- 通信：恩智浦（NXP）兼容ISO 11898标准的TJA1040 1Mbps CAN收发器。差分接收器具有高共模范围，可用于电磁抗扰（EMI）。不加电时，收发器脱离总线（零负载）。

- 线驱动器：TI 74ACT16244 16位缓冲器，可提高三态存储器地址驱动器、时钟驱动器和面向总线的接收器和发送器的性能和密度。在125°C时具有500mA的典型闩锁抗扰度。

电力电子板

-升压器和逆变器：

oVincotech的V23990-P629-L99-PM型NPT IGBT为其flowBOOST 0 dual系列的1200V/40A规格模块，用于升压拓扑结构，其flow0模块封装带SiC二极管。其开尔文（Kelvin）发射极可提高开关性能。

oVincotech 的10-F006NPA070FP-P969F09（3相逆变器共用3个）型NPT IGBT为其flowNPC 0 parallel系列的1200V/75A规格模块，用于3级NPC拓扑，其flow0模块封装带二极管。其开尔文发射极可提高开关性能。带中性点钳位拓扑（I-Type）和并联开关。

-栅极驱动器：博通（Avago Technologies/安华高科技）的ACPL-332J（12个用于3相逆变器；2个用于升压级）。该2.5A输出电流IGBT栅极驱动光耦集成了（VCE）去饱和检测、故障状态反馈和有源米勒（Miller）钳位。

- 电流传感器：莱姆（LEM）的CAS 15-NP（3个用于三相逆变器；2个用于升压级）15A单通道磁通门、闭环双向电流传感器模块。精度为0.8％。工作温度为-40°C至85°C。灵敏度为41.67mV /A.

-漏电流传感器：VAC的N4646-X950 300mA AC/DC差分电流传感器，用于监控整个系统对地的漏电流。带自我监控和测试功能。测量精度1.5%。

-负载继电器：松下（Panasonic）ALFG2PF12（共用8个 ）1Form A封装22A/33A功率继电器用于电网电能的安全切断。它具有高绝缘阻抗。触点和线圈之间的最小爬电距离为9.5mm；触点和线圈之间的最小间隙为8mm。

-直流母线大容量电容：爱普科斯（EPCOS）B43504-S5567-M2（12个），为500V/560μF电解电容器。带充电/放电极性保护。 铝外壳，采用PET的完全绝缘。 通过底座上的安全通风口进行过载保护。

用户接口和通信板

-用户接口控制器：恩智浦LPC2468FET208单芯片16位/ 32位微控制器，带512kB闪存、以太网、CAN、ISP/IAP、USB 2.0设备/主机/OTG接口。

-存储器：

oISSI（Integrated Silicon Solution Inc）IS42S16800F-7TLI 128Mb SDRAM。完全同步；所有信号都以正时钟沿为参考。

o 赛普拉斯（Spansion）S34ML01G100TFI000 1Gbit SLC NAND闪存。工作温度为-40°C至85°C。

-以太网通讯：微芯（Microchip）KSZ8001LI 100Mbps以太网控制器。采用1.8V CMOS设计、功耗250mW。完全符合IEEE 802.3u标准。

-线驱动：TI SN74ABT541B八路缓冲器和线驱动器。最先进的EPIC-IIB™BiCMOS设计显着降低了功耗。其典型VOLP（输出地弹）1V@VCC = 5 V、TA = 25°C。上电和断电期间高阻态。

适用于任何安装的解决方案

KACO的Powador系列具有多种配置，适用于并网和脱网的小型到大型安装。如果该拆解中分析的14.0 TL3型号不是某个特定应用的理想方案，那么对任何项目，设计师也几乎可以肯定在Powador系列中找到一款可完美匹配其要求的型号。

总之，在设计光伏系统时，这些逆变器可为你提供极大的灵活性。它们使用两个独立的MPP跟踪器，可以处理对称和完全不对称的负载，以实现最佳调整。我们希望本文的分析对你有用。如果有任何意见或问题，请发送电子邮件至esd.news46@gmail.com。

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