什么是電感器?

電感器(Inductor)是能夠把電能轉化為磁能而存儲起來的元件。電感器的結構類似于變壓器,但只有一個繞組。電感器具有一定的電感,它只阻礙電流的變化。如果電感器在沒有電流通過的狀態下,電路接通時它將試圖阻礙電流流過它;如果電感器在有電流通過的狀態下,電路斷開時它將試圖維持電流不變。電感器又稱扼流器(CHOKE)、電抗器、動態電抗器。

電感器由哪些部分組成?

電感器一般由骨架、繞組、磁心或鐵心、屏蔽罩、封裝材料、等組成。骨架泛指繞制線圈的支架。將漆包線環繞在骨架上,再將磁心或銅心、鐵心等裝入骨架的內腔,以提高其電感量。繞組是指具有規定功能的一組線圈,繞組有單層和多層之分。鐵心材料主要有硅鋼片、坡莫合金,鐵氧體,非晶,金屬磁粉芯等。

電感器在逆變器中的作用是什么?

一臺光伏逆變器中,通常有3類電感,交直流共模電感,升壓電感,濾波電感。其中,升壓電感和濾波電感同屬于功率電感,屬于發熱器件。

共模電感主要起EMI濾波的作用,一方面要濾除外界共模電磁對逆變器的干擾,另一方面又要抑制逆變器本身不向外發出電磁干擾,避免影響電網和同一電磁環境下其他設備的正常工作。

共模電感

光伏組件是直流源,本身不會產生電磁干擾,有些逆變器廠家為了降低成本,取消了逆變器直流EMI共模電感,實際上,由于逆變器功率器件開關速度非常高,會產生較大的共模干擾電流,如果沒有直流EMI共模電感,這些干擾電流信號就會傳到直流電纜和組件上,這時組件就會像一個天線,產生電磁干擾,影響用戶周邊家電設備的正常使用,如電視機,收音機等設備受到干擾。

為了提升發電量和優化系統設計,組串式逆變器一般為兩級結構,輸入電壓范圍較寬,單相為70-550V,三相為200-1000V。前級為BOOST升壓,要配置升壓電感,后級為逆變電路,要配置濾波電感,升壓電感和濾波電感是功率電感,從工作電流的角度來看,功率電感在其整個工作段內紋波電流相對較大并且工作溫度較高,從而對功率電感的直流偏置特性要求較高(尤其是高溫時),從而對功率電感的直流偏置特性要求較高(尤其是高溫時),一方面,要提高功率電感對應鐵氧體材料的高溫Bs(飽和磁通密度;另一方面,要降低功率電感鐵損,因為功率電感的損耗可以占到光伏系統損耗的20%-40%。

如何降低光伏逆變器中的電感器損耗?

鐵損主要由磁性材質的特性所決定。為了減少鐵損,必須優化選取高頻損耗特性好的材料。磁性材料的損耗優劣關系:鐵氧體 < 非晶 < 鐵硅鋁 < 鐵硅 < 純鐵粉芯。在各類磁性材料中,鐵硅鋁磁粉芯具有分布式氣隙、飽和磁感應強度大、寬恒磁導率、高居里溫度、在高頻下具有極低的損耗,幾近為零的磁致伸縮系數,價格適中,使其成為光伏逆變器功率電感器最佳選擇。