Электронные компоненты китайских производителей для построения домашних накопителей энергии
30 октября
Помимо заводских цехов и офисов, накопители электроэнергии на основе аккумуляторов большой емкости все чаще встречаются в быту. Они решают такие задачи, как:
- накопление электроэнергии от устройств «зеленой» генерации (солнечных панелей, ветряков) с последующей отдачей в моменты, когда энергия этими устройствами не вырабатывается;
- накопление электроэнергии в часы, когда действует низкий тариф, с последующей отдачей в промежутки времени, когда электричество стоит дорого;
- сглаживание пиков энергопотребления, позволяющее повысит нагрузку без увеличения подключенной мощности.
Последнее применение особенно актуально для России, поскольку в нашей стране 1 кВт⋅ч хоть и стоит для бытовых потребителей сравнительно недорого, но за увеличение подключенной мощности с клиентов взимается больше денег.
Китайские производители полупроводниковых компонентов выпускают широкий ассортимент деталей для построения бытовых накопителей электроэнергии.
Для начала вспомним, из каких основных узлов состоит такой накопитель. Помимо аккумуляторов, он включает в себя выпрямитель, инвертор и устройство управления (контроллер). Они выполняют следующие функции:
- выпрямитель осуществляет преобразование переменного тока сети электропитания в постоянный для зарядки аккумуляторов;
- инвертор преобразует постоянное напряжение аккумуляторов в переменное;
- контроллер управляет процессами зарядки и разрядки аккумуляторов в зависимости от генерации, времени суток, нагрузки и ряда других факторов.
Выпрямители
Для снижения потерь в выпрямителях требуется использовать диоды с высоким быстродействием. Диоды Шоттки им обладают, но при этом чувствительны к броскам напряжения. Более современным вариантом является применение диодов типа FRD. Они имеют такое же быстродействие, как и диоды Шоттки, но основаны на P-N-переходе, поэтому устойчивы к повышенному напряжению.
Инверторы
Для построения инверторов малой мощности используются недорогие транзисторы MOSFET, выполненные из кремния (Si). Более мощные инверторы базируются на IGBT-транзисторах. Это – надежный и проверенный временем вариант, отличающийся хорошим соотношением «цена/качество». Наконец, для самых мощных инверторов применяются MOSFET, изготовленные из карбида кремния (SiC). Их отличительная особенность – способность выдерживать более высокие температуры, чем у полупроводниковых приборов, изготовленных из кремния.
Мощными транзисторами, особенно IGBT и SiC MOSFET, нельзя управлять, подавая сигнал на затвор напрямую. Требуется использовать специальное устройство – драйвер. Для построения драйверов применяются биполярные транзисторы средней мощности.
Контроллеры
Импульсные помехи в накопитель проникают с разных сторон – через сеть, а также от солнечной панели (ветряка). Для надежной работы контроллера необходимо их подавлять. Такую функцию выполняют полупроводниковые приборы, называемые супрессорами. Для бытовых накопителей электроэнергии рекомендованы супрессоры на 24 и 48 В (указаны максимальные значения обратного напряжения, когда супрессор пропускает через себя пренебрежительно малое значение тока).
Современной тенденцией является переезд городских жителей в сельскую местность, что позволяет решить целый ряд социальных проблем. Но переезжающие хотят сохранить уровень комфорта, сопоставимый с городским. Поэтому актуальным становится надежное энергоснабжение в сельской местности. Это могут обеспечить бытовые накопители электроэнергии построенные, например, на основе компонентов производства китайской компании JSCJ. В таблицах 1…5 приведены характеристики этих изделий по группам, а для расширения возможностей выбора можно воспользоваться соответствующим разделом каталога КОМПЭЛ со схожей продукцией других китайских компаний:
Таблица 1. MOSFET производства компании JSCJ
| Наименование | Материал | Uси, В, макс. | Rси, мОм при Uси = 10 В | Напряжение отсечки, В | Qg, нКл | Ciss, пФ | Корпус |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CJTL1R6SM085AH | Si | 85 | 1,3 | 2,0…4,0 | 142 | 8920 | TOLL |
| CJAC110SN10H | Si | 100 | 4,5 | 2,0…4,0 | 71 | 3067 | PDFWBP5*6 |
| CJTL2R0SN10C4 | Si | 100 | 1,6 | 2,0…4,0 | 213 | 14867 | TOLL |
| CJWT030JN65AD | Si | 650 | 28 | 3,0…5,0 | 226,2 | 8473 | TO-247-3L |
| CJWQ032CP120M1H | SiC | 1200 | 32 (при Uси = 18 В) |
2,0…4,0 | 129 | 2517 | TO-247-4L |
Таблица 2. IGBT, выпускаемые компанией JSCJ
| Наименование | Uкэ макс., В | Iк, А при Tc = 100ºC | Iк, А при Tc = 25ºC | Uкэ нас, B | Частота переклю- чения, кГц |
Макс. время короткого замыкания в нагрузке, мкс | Eon, мДж | Eoff, мДж | Корпус |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CGWT40N65F2KAD | 650 | 40 | 80 | 1,7 | 20…45 | 5 | 1,23 | 0,34 | TO-247 |
| CGWT120N65F2KAD | 1200 | 40 | 80 | 1,7 | 20…45 | 5 | 3 | 1,4 | TO-247 |
| CGR75N120F2KAD | 1200 | 75 | 120 | 1,65 | 20…45 | 10 | 6 | 2,6 | TO-247plus |
Таблица 3. Быстродействующие диоды (FRD) производства JSCJ
| Наименование | Uобр., В | Iоткр., А | Uп, В | Tемпература переключения, нс | Iобр., мкА | Корпус |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MURW30H60 | 650 | 30 | 3 | 32 | 10 | TO-247-2L |
| MURW75H65 | 650 | 75 | 2,35 | 40 | 10 | TO-247-2L |
| MURW30H60L | 600 | 30 | 1,6 | 38 | 10 | TO-247-2L |
| MURW75H65L | 600 | 75 | 1,6 | 48 | 10 | TO-247-2L |
| MURW30HS120 | 1200 | 60 | 3,5 | 43 | 10 | TO-247-2L |
Таблица 4. Биполярные транзисторы JSCJ
| Наименование | Uкб откр., В | Uкэ откр., В | Iоткр., А | Uкэ нас, В | Тип | Корпус |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MJD31C | 100 | 100 | 3 | 1,2 | NPN | TO-252-2L |
| MMBT5551 | 180 | 160 | 0,6 | 0,15 | NPN | SOT-23 |
| MMBT2907A | -60 | -60 | -0,6 | -0,4 | PNP | SOT-23 |
Таблица 5. Супрессоры (TVS), выпускаемые компанией JSCJ
| Наименование | Кратковременная рассеиваемая мощность, Вт | Максимальное обратное напряжение, В | Кратковременный ток, А | Напряжение ограничения, В | Корпус |
|---|---|---|---|---|---|
| 5.0SMDJ24CA | 5000 | 24 | 128,5 | 38,9 | SMCG |
| 5.0SMDJ48CA | 5000 | 48 | 64,5 | 77,4 | SMCG |
Компания Jiangsu Changjing Technology Co., Ltd. (JSCJ) основана в 2018 году в китайском городе Нанкин как дочерняя структура известного контрактного изготовителя и тестировщика интегральных микросхем и дискретных полупроводников JCET.
Компания, входящая в десятку крупнейших производителей микроэлектроники Китая, выпускает более 15000 наименований полупроводниковой продукции: силовые дискретные изделия, а также стандартные микросхемы управления питанием, токового преобразования и выпрямления.
...читать далее
Наши информационные каналы