近年【nián】来【lái】，可再生能源已【yǐ】成为【wéi】全【quán】球能源革命和应【yīng】对气候变化【huà】的主导方【fāng】向和一致行动，光伏【fú】作为重要的可再生能源发电技【jì】术正在快速发展，成为【wéi】清洁、低碳并具有价格竞争力的能源【yuán】形式【shì】。
随着光伏电站的大规模扩【kuò】建【jiàn】，优质电站建设土地【dì】资【zī】源出现稀【xī】缺，为不断【duàn】提高电【diàn】站综合收益，光伏【fú】电站出现与第一产业融【róng】合的趋势，例如利用无【wú】土种植工厂【chǎng】、农业科技大棚、废弃采矿区【qū】、水处理市政【zhèng】设施等实【shí】现综合应【yīng】用，在实【shí】现工【gōng】业【yè】化【huà】和土地高效产出的同时，以有效【xiào】降低碳排【pái】放。
一、光伏系统的趋势
目前【qián】，光伏系统主要分【fèn】为集中式逆变器、组串【chuàn】式逆变【biàn】器【qì】和微型【xíng】逆变器。集中式【shì】逆变器是大型、超大功率光伏逆变器，主要【yào】应用于大型工商业发【fā】电【diàn】系统;组串式逆变器是家庭【tíng】和商用太阳能【néng】系统最【zuì】常用【yòng】的类型，成本【běn】较低，设计【jì】灵活且效率高【gāo】。
不过，随着光伏技术的【de】不断【duàn】发展【zhǎn】，目前微型【xíng】逆变器已经可以【yǐ】实现【xiàn】3000瓦甚至5000瓦【wǎ】功率;而且随着IC成【chéng】本的【de】降低，微型逆变器【qì】可以替代低【dī】功【gōng】率的组串式逆变器，且微型逆变器可以【yǐ】解决【jué】高电压【yā】组串式逆变器存在的潜在安全【quán】隐【yǐn】患。
图：光伏系统分类
二、光伏系统中模拟芯片的应用
根据国家能源【yuán】局【jú】的数据，截至9-22，中国光【guāng】伏累计装机已达267GW，10年飙涨8800%。另外，分布【bù】式太阳能出【chū】现了显著【zhe】增【zēng】长，未来几年其势头【tóu】也【yě】将延【yán】续下去。
随着光伏核心器件向高效率、低能耗和低成本方向发展，在光伏发电技术的优【yōu】化完【wán】善和提升智能化水平【píng】方面，模拟【nǐ】技术【shù】及芯片【piàn】发挥着越来越【yuè】重要的作用。
在光【guāng】伏逆变器中，功率半导体的驱动电路，母线电【diàn】压/电流/温度检测的采样【yàng】电路、过流保护电路、系统【tǒng】内【nèi】外通信【xìn】电【diàn】路【lù】，以【yǐ】及电源供电【diàn】和MCU电源【yuán】监【jiān】控电路等都将用到大量模拟芯片【piàn】。
三、纳芯微光伏逆变器解决方案
纳芯微应【yīng】用于光【guāng】伏逆变器的【de】解决方案【àn】主要包括【kuò】隔离类IC和其【qí】他模拟IC。隔离类IC包括【kuò】驱【qū】动、采样、数字隔离器【qì】和隔【gé】离接口;其他【tā】模拟IC包括运放、电【diàn】源(反激/DC-DC/LDO)、缓冲器等【děng】。
1. 深耕隔离芯片技术，四大特色隔离产品
一台逆变器大概【gài】平均需【xū】要25颗隔离芯片，主要用于光伏逆变【biàn】器的低【dī】压和高压部分，以满足系统安全和【hé】安规要求。纳芯微隔离【lí】芯【xīn】片基于容隔【gé】技术【shù】路线，相比传【chuán】统光【guāng】耦和磁【cí】耦，耐压更高、传输【shū】速【sù】度更快、温度【dù】范围【wéi】更宽【kuān】，工作【zuò】寿命更长。信号调制方【fāng】式【shì】方面，纳芯微采用Adaptive OOK编码技【jì】术，进一步提【tí】高了隔离器件抗共模噪声的能力【lì】。
纳芯微深耕隔【gé】离芯片【piàn】技术，能够【gòu】提供【gòng】丰富的隔离类【lèi】产品【pǐn】，包括数字隔离器【qì】、隔离驱动、隔离采样和隔【gé】离接口，此类产【chǎn】品【pǐn】均【jun1】适用于各类【lèi】逆变器，目前已进入光伏行业头【tóu】部客户的供应链体【tǐ】系。
· 隔【gé】离驱动【dòng】芯片NSi6801、NSi6601：强大【dà】的驱动能力、高【gāo】共模瞬变抗扰度(CMTI)、低延【yán】时
· 隔离采样芯片NSi1311、NSi1300和【hé】NSM2013：采【cǎi】样精度高，隔离性【xìng】能【néng】优异
· 数字隔离【lí】器NSi82x：性价【jià】比【bǐ】高，产品类型丰富
· 隔【gé】离接口NSi8308x、NSi1050：集成度高、EMC性能【néng】高【gāo】
图：纳芯微应用于光伏逆变器的解决方案
如【rú】上图【tú】所示，框图【tú】中包含逆变器和储能两个部分，逆变【biàn】器【qì】主回路是太阳能板DC/DC到逆【nì】变DC/AC，最后输出交流电【diàn】到【dào】电网。图中上方的回路是储能部分【fèn】，通过双向【xiàng】DC/DC为电池充电，电池可以【yǐ】通过双向DC/DC放电，然后【hòu】通过【guò】逆【nì】变器回【huí】路【lù】DC/AC输出交【jiāo】流电到电【diàn】网。
上述系统【tǒng】的DC/AC或DC/DC部分，都是通过【guò】功率器【qì】件和【hé】驱动电路实现的，其【qí】中用到的功【gōng】率【lǜ】器件，如MOSFET、碳化硅(SiC)或IGBT等，驱动【dòng】电【diàn】路【lù】主要方案是使用隔离驱动【dòng】IC。纳芯微带米勒钳位【wèi】功能的单管【guǎn】隔离驱【qū】动NSi6601、电流型输【shū】入单管驱动NSi6801和隔离半桥驱动NSi6602均在上述系【xì】统【tǒng】中有着广泛的应【yīng】用，并已【yǐ】向光伏头部客户【hù】量产出货。
NSi6801是一款高可靠【kào】性E-Diode输入单通道隔离栅极驱【qū】动器，通【tōng】过VDE 增强【qiáng】型隔离安规认【rèn】证，驱动侧电源电压最【zuì】高35V，有9V/13V UVLO版本可选;5A峰值Source/Sink输出电【diàn】流，具有【yǒu】高CMTI(±150kV/us)特【tè】性，典型传播延迟为75ns，35ns最大【dà】脉宽失真，工【gōng】作环境温度为-40℃-125℃。可广【guǎng】泛【fàn】应用于DC-AC太【tài】阳能逆【nì】变器、UPS和电池充电器【qì】以及隔离DC/DC和【hé】AC/DC电源等应用中。
2. 其他高性能产品可供选择
随着【zhe】光储一体机【jī】和微型逆变器【qì】的发展【zhǎn】，系【xì】统需【xū】要的芯片的数量也越来越【yuè】多。除了上述隔离类产【chǎn】品，纳芯【xīn】微还有其他【tā】品类的【de】产品可供【gòng】客户选择。
值得一提的典型产品【pǐn】包括，15mm爬电距离多【duō】通道【dào】数字隔离器NSi822x/3x/4x DSWWR;Vref输出集成【chéng】电流【liú】传感【gǎn】器NSM2013;带参考/故障输出的【de】集成电流传感器NSM2015;40V/5MHz/低【dī】偏移/RRIO放大器NSOPA9051/9052/9054;以及高性能电流模式PWM控【kòng】制【zhì】器NSR284x。这些【xiē】都【dōu】是【shì】纳芯微【wēi】完整解决方案中颇【pō】具代表性【xìng】的【de】产品，可以为客户的【de】光储系统提供完整的【de】模拟IC解决方案【àn】。
