W rozproszonych systemach fotowoltaicznych płytka drukowana mikroinwertera fotowoltaicznego jest kluczowym elementem zapewniającym wydajną konwersję i stabilną moc wyjściową energii słonecznej. To jest jak „sieć neuronowa” mikroinwertera, łącząca moduły fotowoltaiczne z siecią energetyczną. Nie tylko uzupełnia konwersję form energii elektrycznej, ale także zapewnia niezawodne działanie całego systemu w złożonych środowiskach. Od jego parametrów bezpośrednio zależy efektywność wytwarzania energii i poziom bezpieczeństwa systemu fotowoltaicznego.
1, Podstawowe komponenty: Wielomodułowe wspólne „centrum konwersji energii”
Skład płytki drukowanej mikroinwerterów fotowoltaicznych opiera się na „efektywnym przetwarzaniu energii”, z jasnym podziałem pracy i ścisłą koordynacją pomiędzy każdym modułem obwodu. Wśród nich rdzeniem jest obszar obwodu konwersji mocy, który odpowiada za konwersję prądu stałego generowanego przez moduły fotowoltaiczne na prąd przemienny spełniający standardy sieci poprzez określoną topologię obwodu. Proces ten wymaga precyzyjnego układu obwodów, aby osiągnąć stabilną kontrolę napięcia i prądu, zapewniając jakość energii spełniającą standardy.
Obszar obwodu próbkowania i detekcji jest odpowiedzialny za funkcję „wykrywania” z zarezerwowanymi interfejsami czujników i obwodami pomocniczymi do gromadzenia-w czasie rzeczywistym parametrów wyjściowych modułu fotowoltaicznego, danych o temperaturze płytki drukowanej i stanu podłączenia do sieci, zapewniając podstawę sygnału do późniejszej obsługi i regulacji. Na przykład, gdy moc wyjściowa modułu fotowoltaicznego ulega wahaniom, obszar ten może wychwycić zmiany za pierwszym razem i przesłać dokładne sygnały regulacyjne.
Obszar obwodów sterujących i sterujących to „centrum{{0}podejmowania i wykonywania decyzji”, zarezerwowane dla instalacji mikrokontrolerów lub cyfrowych procesorów sygnałowych i wyposażone w peryferyjne obwody pomocnicze. Na podstawie danych przesyłanych przez obwód próbkujący można wygenerować instrukcje sterujące zgodnie z wcześniej ustawionymi algorytmami w celu sterowania obwodem konwersji mocy w celu dostosowania stanu roboczego. Jednocześnie obszar ten jest również wyposażony w obwody interfejsu komunikacyjnego umożliwiające przesyłanie danych i zdalne monitorowanie, umożliwiając personelowi operacyjnemu i konserwacyjnemu-śledzenie w czasie rzeczywistym stanu działania płytek drukowanych.
Ponadto obszar obwodu zabezpieczającego stanowi „barierę bezpieczeństwa” płytki PCB, obejmującą obwody zabezpieczające przed przepięciem, przetężeniem, przegrzaniem i zabezpieczeniem wyspowym. W przypadku nieprawidłowości w sieci energetycznej (takich jak nagły wzrost lub spadek napięcia) lub gdy temperatura samej płytki drukowanej jest zbyt wysoka, obwód zabezpieczający może szybko uruchomić mechanizm zabezpieczający, odciąć niebezpieczny obwód lub dostosować parametry pracy, aby uniknąć uszkodzenia płytki drukowanej i wypadków związanych z bezpieczeństwem.
2, łącze do przetwarzania: „dokładny proces produkcyjny” w celu zapewnienia wydajności
Przetwarzanie płytki drukowanej mikroinwertera fotowoltaicznego wymaga niezwykle wysokiej precyzji i stabilności procesu, a kontrola każdego łącza wpływa bezpośrednio na ostateczną wydajność. Należy go ukończyć poprzez wielokrotną precyzyjną koordynację procesów, koncentrując się na produkcji i przetwarzaniu samej płytki drukowanej w całym procesie.
(1) Wybór podłoża i obróbka wstępna
Pierwszym krokiem w przetwarzaniu jest wybór podłoża, który należy połączyć z charakterystyką działania systemu fotowoltaicznego na zewnątrz, aby wybrać podłoża PCB o odporności na wysokie i niskie temperatury, odporności na korozję, mocnej izolacji i doskonałej wydajności rozpraszania ciepła. W przypadku powszechnie stosowanych materiałów podłoża należy priorytetowo traktować utrzymanie stabilności strukturalnej w-terminach-środowiskach o wysokiej temperaturze, a jednocześnie posiadać dobrą wytrzymałość mechaniczną, aby uniknąć odkształcenia podłoża lub pogorszenia wydajności spowodowanego zmianami środowiska zewnętrznego. Po wybraniu podłoża wymagana jest-obróbka wstępna: najpierw należy usunąć olej i zanieczyszczenia z powierzchni podłoża w procesie chemicznego czyszczenia, a następnie zastosować polerowanie mechaniczne w celu poprawy chropowatości powierzchni, zwiększenia przyczepności pomiędzy kolejnym obwodem a podłożem oraz położenia dobrego podłoża pod produkcję obwodów.
(2) Produkcja liniowa i transfer grafiki
Produkcja obwodów to podstawowy proces obróbki płytek drukowanych, który wymaga precyzyjnego przeniesienia gotowych wzorów obwodów na powierzchnię podłoża za pomocą technologii fotolitografii. Po pierwsze, równomiernie pokryj powierzchnię podłoża fotomaską i użyj profesjonalnego sprzętu do kontroli grubości i jednorodności powłoki, aby zapewnić efekt fotolitografii; Następnie wzór obwodu jest dokładnie rzutowany na fotomaskę za pomocą maszyny naświetlającej, a czas i intensywność ekspozycji są ściśle kontrolowane, aby zapewnić przejrzystość wzoru; Następnie przeprowadza się proces wywoływania mający na celu usunięcie nienaświetlonego fotomaski, w wyniku czego na powierzchni podłoża powstaje wyraźny zarys wzoru obwodu; Wreszcie, stosuje się technologię galwaniczną, aby osadzić warstwę metalu (zwykle miedzi) w obszarze graficznym w celu utworzenia linii przewodzących. Podczas procesu wymagana jest precyzyjna kontrola prądu i czasu galwanizacji, aby zapewnić jednolitą grubość i stabilną przewodność linii oraz uniknąć błędów w transmisji sygnału pomiędzy modułami z powodu odchyleń linii.
(3) Wiercenie i metalizacja otworów
Aby uzyskać połączenia obwodów pomiędzy różnymi warstwami płytki drukowanej, wymagane jest wiercenie i metalizacja otworów. Po pierwsze, zgodnie z wymaganiami, użyj-precyzyjnej wiertarki CNC do wywiercenia otworów w wyznaczonym miejscu na podłożu, ściśle kontroluj wielkość otworu i dokładność położenia otworu oraz upewnij się, że położenie otworu odpowiada wymaganiom późniejszej instalacji komponentów i połączenia międzywarstwowego; Po zakończeniu wiercenia na ściance otworu osadza się cienką warstwę miedzi w procesie chemicznego osadzania miedzi, a następnie zagęszcza się ją poprzez galwanizację, aby otwór przewodził i uzyskał połączenie elektryczne pomiędzy różnymi warstwami obwodu. Podczas procesu należy kontrolować grubość i jednorodność osadzania miedzi, aby uniknąć problemów, takich jak brak miedzi na ściance otworu lub oddzielenie warstwy miedzi, zapewniając stabilną transmisję sygnału między warstwami.
(4) Proces obróbki powierzchni
Aby poprawić odporność na korozję, odporność na zużycie i niezawodność spawania płytek drukowanych, wymagana jest obróbka powierzchni. Typowe procesy obejmują osadzanie złota, cynowanie, natryskiwanie cyną itp.: Proces osadzania złota może utworzyć na powierzchni płytki drukowanej jednolitą warstwę złota o doskonałej przewodności i odporności na utlenianie, odpowiednią do-precyzyjnych obszarów obwodów; W procesie cynowania na powierzchni powstaje warstwa cyny, która jest-opłacalna i może skutecznie zapobiegać utlenianiu warstwy miedzi; W procesie natryskiwania cyny wykorzystuje się wyrównywanie gorącym powietrzem w celu utworzenia gładkiej warstwy stopu cyny i ołowiu na powierzchni, zwiększającej odporność na zużycie. Podczas przetwarzania należy kontrolować grubość i jednorodność powłoki, aby mieć pewność, że jakość powierzchni spełnia wymagania dotyczące-długoterminowego stosowania na zewnątrz.
(5) Formowanie i obróbka krawędzi
Po zakończeniu obwodu i obróbce powierzchni należy uformować i przetworzyć płytkę drukowaną. W zależności od rozmiaru użyj wykrawarek CNC lub urządzeń do cięcia laserowego, aby przyciąć podłoże do pożądanego kształtu, ściśle kontroluj dokładność formowania i upewnij się, że błąd wielkości mieści się w dopuszczalnym zakresie; Po uformowaniu przeprowadza się obróbkę krawędzi w celu usunięcia zadziorów i ostrych narożników na krawędziach płyty. Krawędzie są wygładzane poprzez szlifowanie lub fazowanie, aby uniknąć uszkodzenia innych elementów na skutek ostrych krawędzi podczas późniejszej instalacji, poprawiając jednocześnie ogólną stabilność mechaniczną płytki drukowanej.
(6) Testowanie i kontrola jakości
Cały proces przetwarzania wymaga wielu rund kontroli, aby zapewnić jakość płytki drukowanej. Po pierwsze, po zakończeniu każdego procesu przeprowadzane są specjalne kontrole: po wyprodukowaniu obwodu za pomocą sprzętu do kontroli optycznej sprawdza się, czy w obwodzie nie występują zwarcia, przerwy, odchylenia w szerokości linii i inne problemy; Po wierceniu sprawdź dokładność położenia przysłony i otworu; Zmierzyć grubość i przyczepność powłoki po obróbce powierzchni. Produkt końcowy musi zostać poddany testom wydajności elektrycznej, w tym testom rezystancji izolacji, testom przewodności itp., aby sprawdzić, czy funkcjonowanie obwodu jest normalne; Równoczesne przeprowadzanie wstępnych testów adaptacji do środowiska, symulowanie środowisk zewnętrznych, takich jak wysoka temperatura, niska temperatura i wilgotne ciepło, w celu sprawdzenia stabilności działania płytek PCB w ekstremalnych warunkach, upewniając się, że każda płytka PCB spełnia wymagania operacyjne systemu fotowoltaicznego.
3, Wartość zastosowania: Promowanie „wydajności i bezpieczeństwa” systemów fotowoltaicznych
W rozproszonych systemach fotowoltaicznych wartość zastosowania płytek drukowanych mikroinwerterów fotowoltaicznych odzwierciedla się głównie w dwóch aspektach: po pierwsze, poprawie efektywności wytwarzania energii przez system, a po drugie, zapewnieniu bezpieczeństwa pracy systemu.
Z punktu widzenia efektywności wytwarzania energii tradycyjne, scentralizowane falowniki muszą agregować i przekształcać moc wyjściową wielu modułów fotowoltaicznych. Jeśli jeden z modułów jest zasłonięty lub działa nieprawidłowo, będzie to miało wpływ na moc wyjściową całego ciągu; Mikroinwerter odpowiada pojedynczemu modułowi fotowoltaicznemu, a każda płytka drukowana niezależnie zapewnia obsługę konwersji energii modułu. Dzięki precyzyjnemu układowi obwodów każdy moduł pracuje z maksymalną mocą, unikając strat wydajności spowodowanych „efektem beczki”.
Z punktu widzenia bezpieczeństwa pracy obwód ochronny płytki drukowanej ma kluczowe znaczenie. Na przykład, gdy sieć energetyczna zostanie odcięta, obwód zabezpieczający przed efektem wyspowym może szybko wykryć stan utraty mocy w sieci energetycznej, odciąć niebezpieczny obwód, uniknąć przesyłania energii elektrycznej do sieci energetycznej i zapewnić bezpieczeństwo personelu konserwacyjnego; Obwód zabezpieczający przed przegrzaniem może regulować stan działania obwodu, gdy temperatura płytki drukowanej jest zbyt wysoka, zapobiegając uszkodzeniu płytki drukowanej z powodu przegrzania. Ponadto obwód komunikacyjny na płytce drukowanej może przesyłać dane operacyjne w czasie rzeczywistym{{2}, umożliwiając personelowi obsługi i konserwacji szybkie wykrywanie potencjalnych usterek (takich jak starzenie się linii i obniżona wydajność izolacji), przeprowadzanie konserwacji z wyprzedzeniem i skracanie przestojów systemu.