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太阳光伏并网发电站

太阳光伏并网发电站
    太阳光伏产业是蓬勃发展的朝阳产业,发展迅猛,2007年仅仅上海市光伏产业就达到100亿元。到本实际末应该成为世界上主要的发电模式。下图是一种典型太阳光伏发电站电路,其中前端是一个BOOST升压电路,后端是LC逆变滤波电路。BOOST电路根据适用频率可以选用FeSi金属磁粉心或者FeSiAl金属磁粉心作成的电感器;后端LC滤波电路中的电感器根据适用频率选用-33铁粉心、FeSi、低磁导率FeSiAL金属磁粉心作成电感器(载波频率小于20kHz,用-33,载波频率大于20kHz其他两种材料,由于主频是50Hz,所以不能使用铁氧体)。

图13 使用SPWM载波技术的典型太阳光伏并网发电站

f  AC-DC开关电源中的APFC和EMI电路及输出滤波电感器
开关电源已经相继进入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源。市场研究公司Frost & Sullivan表示,2006年全球开关电源(Switch Mode Power Supplies, SMPS)市场总心入达到120亿美元,这一数字在2009年可望攀升至156.4亿美元。根据我的经验,其中电源中使用的电感器、变压器成本一般占整个电源销售收入的10%左右,也就是说到2009年在电源中使用的电感器和变压器产品的销售收入应该在16亿美元左右。在这些电感器变压器产品中,使用金属磁粉心制作成的电感器约占电感器和变压器销售总数的3/5,也就是10亿美元左右。

 

(分布式电源构架)电源电路

 

每个电源都要有的EMI电源滤器的典型电路
随着各种EMI和EMC的强制认证对传导干扰和发射干扰的要求,几乎在所有的AC-DC电源产品的最前端甚至一些AC-DC电源的输出端加上EMI滤波器图13。在电源滤波器电路中,使用最多的就是制作差模电感器的-26材料铁粉心磁环(这种材料很难替代),和高导磁率铁氧体材料作成的共模电感器。
在AC-DC电源中的APFC电感器,使用FeSiAL材料作为磁心材料已经成为电源工程师的习惯,特别是磁导率125的FeSiAl材料。当然功率越大,选用的材料的磁导率越底,这也是为什么需要磁导率26的铁硅铝材料。
在AC-DC电源的输出滤波中,现在越来越多的工程师已经了解金属磁粉心的优点和设计要点,再加上铜线价格的非常以及EMI的要求,使得金属磁粉心特别是FeSiAl材料成为首先的电感器材料。但是目前AC-DC开关电源特别是高功率开关电源,开关频率基本都在100kHz左右,在目前FeSiAl市场价格战的基础上,可以考虑使用FeSi材料低成本代换。

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