FRV系列高压厚膜晶片电阻满足风电变流器高电压等级应用场景，电压最大达到3300V

时间： 2023-12-06 来源：世强

技术问答

目前的风电市场进入大功率风机和海上风机的阶段，各大厂商竞相投入其中，掀起了一波产品升级换代的浪潮。作为电力能源重要的转换部件，风电变流器一直是集技术和核心竞争力一体的重要组成部件，其负责将机械能转换成电流的重要作用。本文为读者介绍富信的FRV系列高压厚膜晶片电阻在风电变流器的应用和解决方案。

挑战

风电变流器是一种重要的电力电子转换部件，其电压等级主要有690V、900V、1140V以及3300V四种，都属于典型的高电压应用，伴随大功率应用越来越多，电压等级也越来越趋向后者。针对这种高电压等级的产品应用场景，需要使用高电压高可靠性的元器件来适配相应的电路。

解决方案与应用技术

图1 风电变流器的产品主回路结构

风电变流器的主要分为三个部分，分别为电机侧整流器，直流母线单元和电网侧逆变器。电机侧整流器的主要功能是将风力发电机的交流电转化为直流电，将发电机转化的电能送上直流布线。而直流母线单元主要用于汇集和分配电能，将电机侧的能源收集，然后输送到电网侧逆变器上，同时还可应对异常扰动。电网侧逆变器则是将直流母线上的电流转化为可适应电网侧的三相交流电，实现电能输送的目的。

主回路的三个部分都属于高电压应用，与之适配的是相应的控制和驱动电路，其设计应与电压等级相适应，特别是驱动部分的电路，其涉及IGBT、IGCT等功率元器件的配套电路设计。而高电压等级的电阻在驱动部分等发挥着分压、限流的重要作用，特别是此类电路时常出现的干扰过压现象要求电阻具备更高的耐压等级，需防止元器件过载引起功率单元的故障。此类故障对于变流器危害极大，将造成通流，停机等结果，因此对元器件电压耐受特性要求非常高。

图2 FRV系列高压厚膜晶片电阻的电特性

针对风电变流器对元器件高电压的应用要求，富信的FRV系列高压厚膜晶片电阻具有优秀的电特性，可以胜任风电变流器的应用。FRV系列产品最大过负荷电压为1000V，最高工作电压为500V，对于驱动和控制部分电路完全能够胜任，并且留有充足的裕量。同时FRV系列产品经过了严格的产品测试，通过了温度、湿度、过载、寿命测试等实验，具有高可靠性，针对海上风机这种苛刻的工作环境也能表现出稳定特性。

成果和效益

目前风电变流器市场的设备升级换代浪潮风头正盛，设备升级换代带来产品设计的新机会。FRV系列高压厚膜晶片电阻针对越来越高的电压等级应用来说将发挥重要作用。该产品可以有效解决风电变流器高电压设计带来的问题，为变流器产品提供稳定的元器件基础，有效提高产品的可靠性，延长产品在海上风电的使用寿命，值得被设计者选择和使用。

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