华太产品 | 光伏旁路二极管应用Q＆A
近年来，随着我国光伏产业的迅猛发展，光伏发电量在总发电量中占比逐渐增加，光伏发电对光伏组件在各种环境下的稳定性要求也越来越高，为了解决光伏组件在遮挡情况下可能产生的热斑效应，旁路二极管作为一种重要的保护元件被广泛应用。本文我们将对光伏旁路二极管的基本概念、理想二极管的优势以及华太电子在光伏旁路领域所提供的创新产品相关的常见问题进行探讨。
什么是光伏旁路二极管?它起到什么作用?
光伏组件为了解决串联中遮挡造成的热斑效应，在光伏板的接线盒中使用肖特基二极管作为旁路二极管。
目前主流光伏组件中每个光伏板由三个串联的光伏电池连接而成，每个光伏电池也是由多个单体光伏电池串联和并联而成。光伏电池之间通过接线盒连接，接线盒内部集成旁路二极管，在正常非遮挡情况下，旁路二管处于反向偏置状态，但在遮挡或者自身故障的情况下，二极管导通，将光伏板旁路掉，防止被遮挡光伏板的热斑产生。
除了在接线盒设备中，在光伏智能化组件，如光伏快速关断器(RSD)，光伏优化器等设备中，当出现光伏板故障，遮挡或者连接器出现异常时候，光伏旁路可以有效的旁路掉故障的设备或者组件，从而保证整串光伏的良好运行。
什么是理想二极管？它和普通的肖特基二极管有什么不同？
理论中的理想二极管特性是正向导通压降是0V，反向漏电是0A，正向切换到反向截止时间为0µs的二极管。普通肖特基二极管压降会比较大(0.3V-0.7V)，反向漏电到mA级别，而且随着温度上升，漏电迅速增加。通过理想二极管控制器与N型MOSFET配合组成现实世界的理想二极管，选择合适的MOSFET可以做到正向压降低至几十mV，反向漏电可以低至1uA，且随温度变化较小。当控制器内部检测电路检测到反向电压时，可以通过大电流快速关断MOSFET，达到us量级正向到反向关断。
旁路理想二极管相对于传统的肖特基二极管，它的优势是什么?
旁路理想二极管可以用于防反吗?它与防反理想二极管有什么差别?
相较于传统肖特基二极管，旁路理想二极管具有更低的导通压降，更低的反向漏电流和更短的反向截止时间。这样可以为大电流的光伏系统提供旁路功能，并保证旁路时，温升更低，漏电损耗更小。
旁路理想二极管可应用于防反，但是与传统的防反理想二极管不同，旁路理想二极管采用浮地设计，可以用于串联系统中，而不用考虑系统地的问题。即使是数百上千伏的系统，只要反偏电压低于理想旁路二极管的反向耐压，就可以安全工作。
上图描述了理想二极管组成，整个系统不需要供电，只要电流流过MOSFET的体二极管，就可以给电荷泵的电容充电，当电容达到指定电压后，就可以利用控制器内部的驱动电路打开MOSFET，随着电容电荷的消耗，二极管会再次导通给电容充电。华太独特低功耗技术可以保证MOSFET导通具有极高的占空比(三极管VS二极管导通占比)，从而有效降低系统平均电压和功耗。
在光伏旁路领域中，华太提供产品系列特点和应用是什么？
上表是华太光伏旁路理想二极管的型号。
HAD0200产品是理想二极管控制器，与N型MOSFET和电容配合，实现完整理想二极管的功能，客户可以根据实际通流需求和耐压选择合适MOSFET，HAD0200可以通过驱动多个MOSFET实现更大电流的通流。
HAD0230是单芯片理想二极管模组，可以实现100V反向耐压和25A的正向通流。可以用于光伏关断器，光伏优化器以及其他光伏智能化组件中，用于实现异常情况下的光伏旁路。由于HAD0230使用TO-263的封装，从而可以实现同封装肖特基二极管替换。在电流25A通流时，HAD0230等效压降为100mV，对比肖特基可以达到1/4的压降和功耗，从而同封装的HAD0230可以替换2-3颗肖特基二极管并可以实现温度的降低。
HAD0130和HAD0140是40V反向耐压的理想二极管，通流能力分别是30A和35A。可以用于光伏接线盒，次组件优化等场景。TO-263的封装可以实现肖特基替换，在不改变接线盒外形情况下实现电流升级。同时，华太针对40V的旁路理想二极管可以提供各种封装的定制业务，实现不同规格的接线盒通流需求。
通过对光伏旁路二极管及理想二极管的详细探讨，我们可以看到，它们在光伏系统中的应用不仅提高了整体系统的可靠性，还为节能降耗带来了显著优势。华太电子凭借其优质的产品和创新技术，为光伏组件的可靠运行提供了强有力的支持。我们期待这些先进的技术与产品能在更多应用中发挥作用，助力绿色能源的普及和发展。如果您对我们的产品感兴趣或有任何合作需求，欢迎随时与我们联系。华太电子期待与您携手，共同推动光伏产业的未来发展。
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