工程师研发日记：光伏逆变器可靠性设计
设计方案的可靠性选择
500KW逆变器，就IGBT排布，就有很多选择，每一种都有优缺点。
总结起来分为四种，IGBT单个模块，并联，逆变桥并联，混合并联。
(1) 采用6个单管IGBT，型号为FZ2400R12HP4，经过计算，每个IGBT损耗是1932W，总损耗是11592W，这种方式优点是电路简单，结构设计方便，体积较少，功率密度大，电气上不存在IGBT均流和逆变桥均流等问题，驱动芯片只有3组；缺点是IGBT价格比较贵，热源比较集中，如果散热器的温度不超过85°C，散热器的热阻为0.02K/W，要采用水冷散热器或者加热管的散热器才能达到要求，成本比较高，只有一个电感和滤波电容，在低功率时，THD比较大，总体发电量比较低。
(2)分为两个250KW的逆变矩形并联，每一相只有一个功率器件，500K逆变器选用FF1400R12IP4，直流电经过逆变，各自接一个LC滤波，交流接触器，再汇流进电网，每一个逆变矩形可以单独控制，当输入功率不足45%时，可以关闭其中一个，欧洲效率比较高，低载时THD比较小，整体发电量提高，在阴雨天太阳辐照度低时也能发电。
(3)是IGBT并联方案，每一个桥臂用两个IGBT并联，逆变器只用一组LC滤波器，这种方式总成本稍低，功率密度大，缺点是存在IGBT均流，在多个IGBT并联使用时，由于功率器件不一致，IGBT驱动电路也不一定特性能保持一致加上电路布局等的影响，会引起流过各并联IGBT的电流不均衡，电流大的器件有可能由于过热而损坏。在实际应用中，要采取以下措施：要使用同一批次的器件，减少器件参数的不一致性，改善静态均流的效果；共用一路驱动电路，提高器件参数的一致性，改善动态。
IGBT并联和逆变桥并联比较
(1) 效率比较：最大效率IGBT并联方案高，欧洲效率逆变桥并联方案高。总发电量逆变桥并联高。
(2) 控制方法：IGBT并联需要6组PWM，逆变桥并联需要12组PWM。
(3) 均流：IGBT并联要考虑器件之间均流，主要靠硬件实现，成本较高，逆变桥并联需要考虑逆变桥之间均流，主要靠软件实现。
(4) 可移植性：IGBT并联250K，500K，750K不能移植，需要重新开发，逆变桥并联可以植移，逆变桥可以共用。
(5) 结构 ：IGBT并联需要3个散热器，三相之间距离较长不对称，成本稍低；模组并联需要6个散热器，三相之间距离较短对称性好，成本稍高。
功率设计方案比较
价格 | 散热 | 均流 | 发电量 |
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