Eric每年，他都会回到家乡。去年，他看到家乡屋顶上新竖起了一排排的太阳能光伏板，立刻意识到村民们可以带来一定的好处，作为德州仪器（TI）他很高兴新能源应用技术专家。事实上，Eric家乡是全国光伏发电(即太阳能)如火如荼的小浪花。

南皇电子专注于整合中国优质电子TI代理商国内领先的现货资源，提供合理的行业价格、战略备货、快速交付控制TI芯片供应商，轻松满足您的需求TI芯片采购需求.（http://www.litesemi.com/）

据国家能源局网站报道，2021年中国新增光伏发电并网装机容量约5300万千瓦，连续9年位居世界第一。截至2021年底，光伏发电并网装机容量已达3.06亿千瓦，突破3亿千瓦大关，连续7年位居世界第一。

回顾过去20年的发展，虽然光伏市场也经历了启动期、调整期、酝酿期和快速发展期，但总装机容量一直在上升。光伏的好处是毫无疑问的，取之不尽，零污染，但随着行业的不断发展，也有一些痛点需要解决，包括成本、效率、智能、可靠性等。

逆变器是光伏发电系统的核心电力电子设备，就像整个光伏系统的心脏一样。其功能是将光伏组件产生的可变直流电压转换为市电频率交流电。芯片是逆变器的核心组件，因此光伏行业面临的一系列痛点也是芯片行业的创新。可再生能源，包括太阳能，完全取决于自然环境，非常动态和不可控，给系统设计带来了更多的挑战。”Eric指出。

功率更大的逆变器意味着更多的元件，并且功率并联，这将给系统设计带来进一步的挑战。它需要具有低输出失真、高精度电压和电流模拟测量、高效率和功率密度时通信和监控。那么，什么样的产品和技术可以为光伏逆变器系统提供有竞争力的解决方案呢？

敏感的大脑-控制器

光伏逆变器通常有两个功率转换级，一个是直流到直流的升压过程，另一个是直流到交流的逆变过程。这些都取决于控制器的处理、传感和控制。控制器是整个逆变器中的大脑。为了满足高动态对系统的挑战，控制器的选择成为关键。早在中国光伏市场启动时，TI的C实时微控制器（MCU）光伏逆变器广泛应用于电力电子控制领域的积累。多年来，它在各个方面都在不断改进，在提高芯片性能的同时，集成了更多的实时控制模拟外设。

在处理方面，C2000 MCU超高性能C28数字信号处理器，硬件算法加速器，CLA(控制律加速器)及CLB(可配置逻辑块)和其他由处理器核心组成的异构计算架构，以最大化处理性能。对于传感，多个并行ADC模块支持最高16位分辨率，最高3位.46MSPS的采样速率，可以精确测量及监控系统各部分的电流、电压，此外还包括比较器、DAC外设丰富。至于控制端，150ps多通道的精度PWM控制器可以快速驱动各种功率转换器件，甚至基于SiC或GaN宽带间隙器件等。

可靠的免疫组织-信号链隔离

逆变器系统支持从几伏到几百伏的电压。为了保证高压复杂环境下的信号完整性，需要像人类免疫组织一样可靠地隔离高压对低压的潜在损伤，或隔离噪声带来的测量不准确。TI是什么品牌TI基于专有二氧化硅的数字隔离技术 (SiO2) 与光耦方案相比，绝缘栅具有超高工作电压、超高可靠性、支持高速传输等优点。

特别是对于逆变器的闭环控制逻辑，需要采样高压大功率系统中的电压和电流信号，以准确转换功率，确保系统随时可靠运行。为此，TI广泛集成数字隔离技术及其信号链和电源产品，实现更高的集成度。例如，集成直流/直流转换器的增强隔离放大器AMC与基于霍尔磁效应的传感器相比，单芯片采集了输出电流信号，精度更高，电路尺寸更小，抗电磁干扰和共模干扰能力更强，可扩展性更强。

强壮的肌肉驱动和功率器件

电源转换的本质是通过电源管的开关实现不同的电压变化，就像人体的肌肉和骨骼在大脑的指挥下进行一次又一次的电源变化过程一样。因此，更强大的电源设备和相应的驱动是逆变器效率和可靠性的重要体现。

更高的输入电压和更小的无源元件正成为光伏逆变器的关键发展方向。前者可以减少损耗，减少功率器件的体积，而后者要求功率器件具有更高的开关速率。宽禁带半导体可用于应对工作电压和开关速度较高的挑战(如SiC和GaN）。比如TI具有集成驱动、保护和温度报告功能的推出GaN FET，不仅可以提高整体转换效率，降低系统成本，还可以实现更小、更轻、更可靠的逆变器。

虽然宽禁带半导体已经出现，但传统的功率设备仍然是当前逆变器市场的主流。事实上，无论什么样的功率设备，都需要相应的栅极驱动器，驱动器既简单又复杂。由于功率设备是逆变器中最容易损坏的部集成米勒钳位置、分离输出、欠压锁定(UVLO)、智能驱动器的温度保护可以护送电源器件的长期运行。

此外，电路中的噪声，无论是电源纹波还是栅极振铃，都会导致功率器件运行错误，降低可靠性。TI智能栅极驱动器集成隔离保护功能，能有效隔离噪声等潜在高压危害，并能轻松适应各种功率器件。

智能及更多

目前，新型逆变器或汇流箱一般支持手机远程监控，便于监控和维护。TI为满足智能连接的需要，提供多种有线或无线连接处理器，包括Wi-Fi、Wi-Sun、ZigBee等无线通信技术，以及以太网、CAN、RS485等有线技术。此外，这些处理器还支持丰富的处理器HMI，从而进一步提升操作体验。

半导体器件的使用寿命和供应连续性是实现系统稳定的可靠保证，TI 产品的生命周期通常是 10 ～ 15 使用寿命可以延长使用寿命。同时，为实现高质量生产，TI 自1985年以来，建立了综合质量管理体系，成为一种TI生产过程中的必要工具。承诺产品寿命和供应连续性，承诺产品质量，一直是合作伙伴TI最认可的地方。

除了产品的性能和质量，用户也同样关注开发支持，这是TI优势所在C2000为例，TI为光伏等电源领域提供完整的数字电源软件开发套件，包括全面的软件基础设施、工具和文档，旨在更大程度地缩短基础 C2000 MCU 数字电源系统开发时间。

在开发套件和参考设计方面，TI 2014年，太阳能微型逆变器开发套件在组串式和微型逆变器的基础上推出TI F28003x MCU的C2000太阳能微型逆变器开发套件让设计师了解了一个完全合适的套件MCU，并通过将开发过程分解个便于管理的部分，系统地解决了应用问题。一开始，用户可以通过一个简单的图形界面来评估设计，而不需要插入代码开发。当准备进一步探索时，基于理论的详细文档可以通过太阳能微逆变器开环到闭环操作的递增构建，引导用户逐步完成软硬件实施计划。

目前，基于C2000 MCU可以快速实现参考设计，包括MPPT、逆变、电弧检测、快速关机（RSD）包括多种功能。

可持续的未来

“TI产品的广度和对垂直领域的关注决定了TI光伏市场是为各行业技术发展服务的最佳例子。”Eric介绍，TI长期以来，密切沟通，将客户需求转化为产品和解决方案的创新，通过本地化团队与客户同步联系，以便在新解决方案出来后更快地选择。“TI我们一直为许多国内逆变器客户服务。我们知道，只有客户计划具有竞争力，行业才能具有竞争力，从而不断促进市场发展。”

现在可持续发展的理念已经深入人心，技术创新和市场容量都在迅速崛起，Eric因此变得越来越忙碌。从农村到城市，从住宅到工业园区，随着蓝色屋顶的建设，越来越多的光伏得到了证实。这时，他更坚信这份工作有更深远的价值，已经和解了TI愿景一致。那就是通过TI产品和服务有助于可再生能源产业创新和可持续发展的新旅程，为每个人创造更清洁、更可持续的未来。