在光伏发电行业，效率的提升可以直接带来更高的经济效益，提高效率一直是光伏逆变器发展的方向标。本文详细介绍了可以提供高效率的光伏逆变器拓扑结构和功率器件，包括T型三电平拓扑和IGBT模块。
光伏逆变器的设计目标
1、对光伏电池输出进行最大功率跟踪，使光伏逆变器得到最大的输入功率；
2、降低光伏逆变器损耗，提高效率；
3、实现更高的集成度，增强整机稳定性。
图1所示为光伏逆变器逆变电路拓扑图：
图1：光伏逆变器逆变电路拓扑
典型的光伏逆变器是由BOOST升压电路实现对光伏电池输出的最大功率点跟踪，然后通过逆变电路完成直流电逆变为可以并网的交流电。常用的逆变电路的拓扑结构主要有：两电平、I型三电平、T型三电平，拓扑分别如图2所示：
图2：三种逆变拓扑图
对三种逆变拓扑进行热损耗测试，得到结论如图3所示：
图3：三种逆变拓扑损耗对比
由图3可以看到，两电平逆变拓扑由于开关频率较低、电流谐波大等原因，其滤波电感和功率器件的开关损耗都很高，整体损耗最大；I型三电平拓扑由于存在中点钳位二极管，其功率器件的导通损耗相对较高；而T型三电平在三种逆变拓扑中损耗是最低的。
虽然T型三电平在三种逆变拓扑中损耗是最低的，但T型三电平具有复杂的拓扑结构和更多的功率器件，这会给系统设计带来很多困难，尤其表现在功率器件之间的电气连接、EMC设计和结构布局等方面。研发工程师希望使用更少的器件数量、优化的拓扑结构和容易安装的封装来设计可靠的产品。
解决方案
针对上述问题，VINCOTECH推出了一系列的T型三电平模块，其结构紧凑，将多个分立器件（包括IGBT、二极管以及NTC电阻等器件）集成到一个模块中，减少了功率器件之间连线的寄生阻抗。如图2所示：
图4：T型三电平模块原理图
由图2可以看到，Vincotech T型三电平模块主要有以下几点优势：
1、T型三电平拓扑结构可以使光伏逆变器达到更高的效率；
2、驱动回路与主功率回路分别从不同的管脚分别引出，减少了IGBT主功率回路对驱动回路的电磁干扰；
3、通过对模块内部的绑定线，管脚布置以及内部走线进行优化设计，降低了模块内部的寄生电感，从而实现直流母线环路的低电感设计；
4、模块还内置了NTC温度检测电阻，可以实时监测模块的温升，保证模块的可靠运行。
Vincotech T型三电平模块常用型号如表1所示：
表1
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