
双碳背景下光伏电站持续普及,组串式光伏逆变器是分布式光伏发电核心设备,负责将光伏板输出的直流电能逆变为工频交流电并入电网。当前光伏逆变器朝着更高功率密度、更高电压平台、小型化、智能化方向发展,主流组串逆变器直流侧电压已经提升至 1500V,系统内部 IGBT、SiC 功率管高速开关,带来极强 dv/dt 共模干扰;同时户外电站面临‑40℃~+85℃宽温、雷雨浪涌、潮湿腐蚀等恶劣工况,对隔离驱动、隔离采样、通信接口芯片提出极高可靠性要求,过去该领域核心隔离、驱动芯片长期被海外厂商垄断。纳芯微面向光伏逆变器完整功率链路,提供隔离驱动、隔离采样、数字隔离器、隔离通信全套国产芯片方案,在多家主流光伏设备厂商实现大批量量产落地。
功率变换是逆变器核心环节,DC‑AC 逆变桥依靠 IGBT 或者 SiC MOS 管完成电能变换,功率管需要隔离驱动芯片控制开通关断。纳芯微 NSI6602 隔离半桥驱动芯片是该场景核心器件,具备高隔离耐压、高抗共模瞬态抑制 CMTI 能力,可以抵抗功率管开关产生的高速共模噪声,避免驱动误触发造成炸机故障。该芯片内置驱动电源隔离,省去外部辅助隔离电源,减少外围元器件,简化逆变器功率板设计,同时具备过流保护、软关断功能,当功率器件出现短路故障时快速关断功率管,保护整机系统。
逆变器需要持续采集多路直流输入电压、母线电压、输出交流电压、交直流电流,用于 MPPT 最大功率追踪、并网控制、故障保护。纳芯微 NSI36xx 集成隔离电源的隔离采样芯片,将隔离电源、信号放大、隔离传输集成在单颗芯片,相比传统分立隔离放大器方案,大幅缩减 PCB 布板面积,减少物料数量,适配逆变器小型化趋势。NSI1200 隔离电流采样放大器搭配分流电阻,实现交流输出侧高精度电流采样,保障并网电能质量;NSM201x 霍尔电流传感器用于直流侧电流监测,实现 MPPT 算法精准运算,提升光伏发电利用效率。
逆变器内部主控 DSP、MCU 和外部采样、保护、485 通信模块之间,需要隔离信号传输。纳芯微 NSI82xx 数字隔离器用于采样信号、故障告警信号隔离;隔离 485 收发器实现逆变器与电站监控系统之间隔离通信,避免地环路干扰造成通讯中断。整套纳芯微光伏逆变器芯片方案全部通过工业级可靠性验证,满足户外严苛环境长期工作,帮助设备厂商实现核心器件国产化,降低供应链风险。该方案已经大规模应用于户用、工商业分布式组串式光伏逆变器产品,在国内山地、屋顶光伏项目以及海外分布式光伏项目稳定运行,保障光伏电能稳定高效并网发电。