4 輸出旁路電路解決方案

旁路電路通常有兩種解決方案。實(shí)現(xiàn)旁路功能的常用方法是使用 P-N 結(jié)二極管或肖特基二極管，如圖 3 所示。這種方法成本低、易于使用，并且可根據(jù)所選二極管實(shí)現(xiàn)非常高的反向電壓。但是也存在一些缺點(diǎn)，例如高正向壓降（0.5V 至 1V），會(huì)導(dǎo)致更高的功率耗散并需要更大的印刷電路板。為了克服旁路二極管解決方案的缺點(diǎn)，可以選擇使用壓降更低且功率損耗更低（得益于低 R_DS(on)）的 N 溝道 MOSFET。不過，這種方法也有如下缺點(diǎn)：

• MOSFET 不是一種獨(dú)立的解決方案，它需要在控制電路（通常是帶有分立式 MOSFET 驅(qū)動(dòng)器電路的微控制器 (MCU)）的作用下用作開關(guān)。
• MCU 需要由 PV 電路板供電。如果 PV 電路板嚴(yán)重?fù)p壞或完全被陰影或遮蔽物覆蓋，則 MCU 將無法工作，并且 MOSFET 無法導(dǎo)通。
• 在 MCU 出現(xiàn)故障的情況下，MOSFET 無法導(dǎo)通，旁路路徑會(huì)通過 MOSFET 的體二極管。但 MOSFET 的體二極管無法承受大電流，并且會(huì)因熱量累積而產(chǎn)生高溫，造成火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

為克服基于 MCU 的開/關(guān)控制方案的缺點(diǎn)，一種智能方法是使用可在無任何外部干預(yù)的情況下自主工作的獨(dú)立 MOSFET 控制器。德州儀器 (TI) 的 LM74610-Q1 系列浮動(dòng)?xùn)艠O理想二極管控制器通過控制外部 N 溝道 MOSFET 來模擬串聯(lián)二極管的行為，可提供獨(dú)立的低損耗旁路開關(guān)解決方案。這類控制器具有浮動(dòng)?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)架構(gòu)，可在輸入電壓低至 MOSFET 體二極管正向壓降（約為 0.5V）的情況下運(yùn)行。

不過，隨著光伏逆變器功率等級(jí)的提高以及更高電壓 PV 電池板應(yīng)用的增加，旁路電路需滿足一些要求才能優(yōu)于傳統(tǒng)解決方案。它需要與電壓范圍為 20V 至 150V 的 PV 電池板配合使用，以便可以跨多個(gè)平臺(tái)擴(kuò)展，并且它應(yīng)獨(dú)立于其他電路。