【经验】 沃尔德关于1KW储能电源机型全桥整流及半桥逆变技术介绍
储能作为一种灵活性调节资源，能够保证新能源的消纳，提升电力系统的灵活性，支持新型电力系统安全稳定运行。储能技术是通过特定的装置或物理介质将电能储存起来，以便以后在需要时再次利用的技术，而储能电源则是储能技术发展的重要组成部分。
升压部分
≡DC-DC升压，工作频率ｆ=50kHz-100kHz
如图：D1-D4反向恢复时间越短越好的高频桥堆。一般采用600V FRD。
如图：D1-D4为次级整流二极管，随着其工作频率升高，相对应的，TRR时间则要求越短。VH为380V时，则D1-D4一般采用600V的快恢复二极管。
损耗：
P1=VF*IF 占30%
P2=VH*Qrr*f 占60%
Qrr=1/2（Irr*trr）所以Trr就要尽量小
≡关于次级二极管的损耗公式为：
P（总损耗）=P1+P2
P1=VF*IF占30%（即导通损耗，其中VF为二极管的VF值，IF为输出电路的均方根电流）
P2=VH*Qrr*f占60%（即开关机损耗）
Qrr=(1/2)*（Irr*trr）（此处为Irr*trr值的再乘以0.5）
因为F和VH不变，相对应的Qrr可以作调整，所以Trr小时，Qrr小，P2也相对会变小。
◇超快恢复二极管的trr＞50ns，
◇快恢复二级钢管的trr＞100ns，
◇快速二极管的trr＞300ns，
◇普通二极管的trr＞500ns，
◇肖特基二极管的trr＜10ns。
◇有些超快恢复二极管的trr为20~50ns。
半桥电路基础
≡传统电压型逆变电路分为：
◇单相半桥电压型逆变电路。
◇单相全桥电压型逆变电路，由两个半桥电路的组合，是单相逆变电路中应用最多的。
◇带中心抽头变压器的逆变电路。
≡这里重点介绍半桥电压型电路
≡半桥电路特点
优点：结构简单，使用器件少，成本低廉，稳定性高等优点。两个开关管S1/S2，仅为全桥电路四个桥臂的一半，功率开关器件数目最少。
缺点：交流电压幅值Ud/2，直流侧需两电容器串联，要控制两者电压均衡。半桥电路的应用场景也比较多，根据其优点，在中小功率UPS，中小功率光伏，中小功率储能等等应用中，半桥架构越来越多被重视。
半桥电路用于逆变
半桥逆变电路有两个桥臂，每个桥臂有一个开关器件和一个反并联二极管组成。负载连接在直流电源中点和两个桥臂连接点之间。开关器件S1和S2栅极信号在一周期内各半周正偏、半周反偏，两者互补。
电压=1/2Udc=Uc1=Uc2，S1/S2电压减半电流2倍。
开关管承受的电压=1/2Udc=Uc1=Uc2，即S1/S2为其总电压的一半，电流测相应总电流的2倍。
美规逆变输出120VAC，S1/S2电压200V，选耐压300V开关管。母线电压VH==400V，输入直流整流D1-D4耐压需要400V，FRD选600V。
欧规逆变输出240VAC，S1/S2电压400V，选耐压600V开关管。母线电压VH=800V，输入直流整流D1-D4耐压需要800V，FRD选1200V。
半桥逆变SNUBBER电路抑制电压尖峰
半桥逆变正负桥臂开关管关断时是硬关断，当负载很大时，线路会有很大的电压尖峰，如果不加缓冲电路抑制电压尖峰的产生，则开关管的电压规格必须比正常值高出许多，开关损耗也较大。
开关管选择变得异常困难，同时也将产生严重的EMI，给半桥逆变的开关管增加关断缓冲电路从而降低尖峰电压，减少关断损耗，则同时也降低相应频段的EMI。
中国是全球最大的便携式储能电源生产国，主要储能电源产品集中在3KW以下，其中1KW以下为中小功率机型，需要成本低性价比高。
全桥整流与半桥逆变最符合中小功率机型设计要求。所以认识全桥整流与半桥逆变中各节点电压有助于设计者进行优化设计，做产品事半功倍。
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产品型号
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品类
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Current(A)
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Voltage(V)
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Package
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Application
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VF(V)@25℃
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VF @125℃
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IR(uA)25℃
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IR(uA)125℃
|
IFSM(A)
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Tj（℃）
|
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ES1D-SMA
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快恢复二极管
|
1
|
200
|
SMA
|
超快恢复
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0.95@1A
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0.85@1A
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5
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100
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30
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-50 to +150
|
选型表 - 沃尔德 立即选型
极速与高效的完美结合——Low Trr超快恢复二极管，具备较小反向漏电流和良好温度稳定性
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