În sistemele fotovoltaice distribuite, placa de circuite cu microinvertor fotovoltaic este o componentă cheie pentru obținerea unei conversii eficiente și a producției stabile de energie solară. Este ca „rețeaua neuronală” a unui microinvertor, conectând module fotovoltaice la rețeaua de energie. Nu numai că completează conversia formelor de energie electrică, dar asigură și funcționarea fiabilă a întregului sistem în medii complexe. Performanța sa determină în mod direct eficiența producției de energie și nivelul de siguranță al sistemului fotovoltaic.
1, componente de bază: „centrul de conversie a energiei” colaborativ cu mai multe module
Compoziția plăcii pcb pentru microinvertoarele fotovoltaice se învârte în jurul „prelucrarii eficiente a energiei”, cu o diviziune clară a muncii și o coordonare strânsă între fiecare modul de circuit. Printre acestea, zona circuitului de conversie a puterii este nucleul, care este responsabil pentru transformarea energiei electrice DC generate de modulele fotovoltaice în electricitate AC care îndeplinește standardele rețelei printr-o topologie de circuit specifică. Acest proces necesită un aspect precis al circuitului pentru a obține un control stabil al tensiunii și curentului, asigurându-se că calitatea puterii îndeplinește standardele.
Zona circuitului de eșantionare și detecție este responsabilă pentru funcția de „detecție”, cu interfețe rezervate pentru senzori și circuite suport pentru colectarea în timp real-a parametrilor de ieșire a modulului fotovoltaic, a datelor de temperatură a plăcii de circuite impresoare și a stării conexiunii la rețea, oferind baza semnalului pentru operarea și reglarea ulterioară. De exemplu, atunci când puterea de ieșire a modulului fotovoltaic fluctuează, această zonă poate capta modificările pentru prima dată și poate transmite semnale de ajustare precise.
Zona circuitului de comandă și acționare este „centrul-de luare a deciziilor și de execuție”, rezervat instalării de microcontrolere sau procesoare de semnal digital și echipat cu circuite auxiliare periferice. Pe baza datelor transmise de circuitul de eșantionare, instrucțiunile de control pot fi generate în conformitate cu algoritmi prestabiliți pentru a conduce circuitul de conversie a puterii pentru a regla starea de lucru. În același timp, zona este, de asemenea, echipată cu circuite de interfață de comunicație pentru a realiza încărcarea datelor și monitorizarea de la distanță, permițând personalului de operare și întreținere să înțeleagă-în timp real starea de funcționare a plăcilor PCB.
În plus, zona circuitului de protecție este „bariera de siguranță” a plăcii pcb, inclusiv circuite pentru protecție la supratensiune, supracurent, supraîncălzire și izolare. Când există o anomalie în rețeaua de alimentare (cum ar fi o creștere sau o scădere bruscă a tensiunii) sau când temperatura plăcii PCB în sine este prea mare, circuitul de protecție poate declanșa rapid mecanismul de protecție, poate întrerupe circuitul periculos sau ajusta parametrii de funcționare pentru a evita deteriorarea plăcii PCB și accidentele de siguranță.
2, Link de procesare: „Proces de fabricație fin” pentru a asigura performanța
Prelucrarea plăcii PCB cu microinvertor fotovoltaic necesită o precizie extrem de ridicată și o stabilitate a procesului, iar controlul fiecărei legături afectează direct performanța finală. Trebuie finalizat printr-o coordonare fină a mai multor procese, concentrându-se pe fabricarea și prelucrarea plăcii PCB în sine pe tot parcursul procesului.
(1) Selectarea substratului și pretratarea
Primul pas în procesare este selectarea substratului, care ar trebui să fie combinată cu caracteristicile de funcționare în aer liber ale sistemului fotovoltaic pentru a selecta substraturi PCB cu rezistență la temperatură ridicată și scăzută, rezistență la coroziune, izolație puternică și performanță excelentă de disipare a căldurii. Materialele suport obișnuite ar trebui să acorde prioritate menținerii stabilității structurale în medii cu temperatură ridicată-pe termen lung-, având în același timp o rezistență mecanică bună pentru a evita deformarea substratului sau degradarea performanței cauzate de schimbările mediului exterior. După selectarea substratului, este necesară o pre-tratare: mai întâi, îndepărtați uleiul și impuritățile de pe suprafața substratului printr-un proces de curățare chimică, apoi utilizați lustruire mecanică pentru a îmbunătăți rugozitatea suprafeței, pentru a îmbunătăți aderența dintre circuitul ulterior și substrat și pentru a pune o bază bună pentru fabricarea circuitului.
(2) Producție în linie și transfer grafic
Fabricarea circuitelor este procesul de bază al procesării plăcilor PCB, care necesită transferul precis al modelelor de circuite finalizate pe suprafața substratului prin tehnologia fotolitografiei. În primul rând, acoperiți uniform suprafața substratului cu fotorezist și utilizați echipamente profesionale pentru a controla grosimea și uniformitatea acoperirii pentru a asigura efectul de fotolitografie; Ulterior, modelul circuitului este proiectat cu precizie pe fotorezist printr-o mașină de expunere, iar timpul și intensitatea de expunere sunt strict controlate pentru a asigura claritatea modelului; Apoi, procesul de dezvoltare este efectuat pentru a îndepărta fotorezistul neexpus, rezultând un contur clar al modelului de circuit pe suprafața substratului; În cele din urmă, tehnologia de galvanizare este folosită pentru a depune un strat de metal (de obicei cupru) în zona grafică pentru a forma linii conductoare. În timpul procesului, este necesar un control precis al curentului și al timpului de galvanizare pentru a asigura o grosime uniformă și o conductivitate stabilă a liniilor și pentru a evita erorile de transmisie a semnalului între module din cauza abaterilor de linie.
(3) Tratament de găurire și metalizare a găurilor
Pentru a realiza conexiuni de circuit între diferitele straturi ale plăcii pcb, sunt necesare găuriri și tratarea metalizării găurilor. În primul rând, conform cerințelor, utilizați o mașină de găurit CNC de înaltă precizie-pentru a găuri găurile în poziția desemnată pe substrat, controlați cu strictețe dimensiunea găurii și precizia poziției găurii și asigurați-vă că poziția găurii corespunde cerințelor pentru instalarea ulterioară a componentelor și conexiunea interstrat; După ce găurirea este finalizată, un strat subțire de cupru este depus pe peretele găurii printr-un proces de depunere chimică a cuprului și apoi este îngroșat prin galvanizare pentru a face gaura conductivă și a realiza conexiunea electrică între diferitele straturi de circuit. În timpul procesului, grosimea și uniformitatea depunerii de cupru trebuie controlate pentru a evita probleme precum lipsa de cupru pe peretele găurii sau desprinderea stratului de cupru, asigurând o transmisie stabilă a semnalului între straturi.
(4) Proces de tratare a suprafeței
Pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune, rezistența la uzură și fiabilitatea sudării plăcilor PCB, este necesar un tratament de suprafață. Procesele obișnuite includ depunerea de aur, placarea cu cositor, pulverizarea cu staniu etc.: Procesul de depunere a aurului poate forma un strat uniform de aur pe suprafața plăcii PCB, cu o conductivitate excelentă și rezistență la oxidare, potrivit pentru zonele de circuite de-înaltă precizie; Procesul de placare cu staniu formează un strat de staniu pe suprafață, care este rentabil-și poate preveni eficient oxidarea stratului de cupru; Procesul de pulverizare cu staniu folosește nivelarea cu aer cald pentru a forma un strat neted de aliaj de plumb de staniu pe suprafață, sporind rezistența la uzură. În timpul procesării, este necesar să se controleze grosimea și uniformitatea stratului de acoperire pentru a se asigura că performanța suprafeței îndeplinește cerințele pentru utilizarea pe termen lung-în exterior.
(5) Formare și tratare a marginilor
După finalizarea circuitului și a tratamentului de suprafață, placa PCB trebuie formată și procesată. În funcție de dimensiune, utilizați mașini de perforat CNC sau echipamente de tăiere cu laser pentru a tăia substratul în forma dorită, controlați strict precizia formării și asigurați-vă că eroarea de dimensiune se află în intervalul permis; După formare, se efectuează tratarea marginilor pentru a îndepărta bavurile și colțurile ascuțite de pe marginile plăcii. Marginile sunt netezite prin procese de șlefuire sau teșire pentru a evita deteriorarea altor componente din cauza muchiilor ascuțite în timpul instalării ulterioare, îmbunătățind în același timp stabilitatea mecanică generală a plăcii PCB.
(6) Testare și control al calității
Întregul proces de procesare necesită mai multe runde de inspecție pentru a asigura calitatea plăcii PCB. În primul rând, se efectuează inspecții speciale după finalizarea fiecărui proces: după producerea circuitului, echipamentele de inspecție optică sunt utilizate pentru a verifica dacă există scurtcircuite, circuite deschise, abateri ale lățimii liniei și alte probleme în circuit; Verificați precizia deschiderii și a poziției găurii după găurire; Măsurați grosimea și aderența stratului de acoperire după tratarea suprafeței. Produsul final trebuie să fie supus unor teste de performanță electrică, inclusiv teste de rezistență a izolației, teste de conductivitate etc., pentru a verifica dacă funcționarea circuitului este normală; Efectuarea simultană a pretestării de adaptabilitate a mediului, simulând medii exterioare, cum ar fi temperatură ridicată, temperatură scăzută și căldură umedă, pentru a verifica stabilitatea performanței plăcilor PCB în condiții extreme, asigurându-se că fiecare placă PCB îndeplinește cerințele operaționale ale sistemului fotovoltaic.
3, Valoarea aplicației: Promovarea „eficienței și siguranței” sistemelor fotovoltaice
În sistemele fotovoltaice distribuite, valoarea de aplicare a plăcilor PCB cu microinvertor fotovoltaic se reflectă în principal în două aspecte: în primul rând, îmbunătățirea eficienței de generare a energiei a sistemului și, în al doilea rând, asigurarea siguranței funcționării sistemului.
Din perspectiva eficienței generării de energie, invertoarele centralizate tradiționale trebuie să agregă și să convertească ieșirile mai multor module fotovoltaice. Dacă unul dintre module este obstrucționat sau funcționează defectuos, va afecta puterea de ieșire a întregului șir; Micro-invertorul corespunde unui singur modul fotovoltaic, iar fiecare placă PCB oferă suport independent pentru conversia de energie a modulului. Cu un circuit precis, fiecare modul funcționează la punctul său de putere maximă, evitând pierderile de eficiență cauzate de „efectul de butoi”.
Din perspectiva siguranței operaționale, circuitul de protecție al plăcii PCB este crucial. De exemplu, atunci când rețeaua electrică este întreruptă, circuitul de protecție cu efect de insulă poate detecta rapid starea de pierdere a puterii rețelei electrice, poate întrerupe circuitul periculos, poate evita transmiterea energiei electrice către rețeaua electrică și poate asigura siguranța personalului de întreținere; Circuitul de protecție împotriva temperaturii excesive poate regla starea de funcționare a circuitului atunci când temperatura plăcii PCB este prea mare, prevenind deteriorarea plăcii PCB din cauza supraîncălzirii. În plus, circuitul de comunicație de pe placa PCB poate încărca-date operaționale în timp real, permițând personalului de operare și întreținere să detecteze prompt potențiale defecțiuni (cum ar fi îmbătrânirea liniei și scăderea performanței izolației), să efectueze întreținerea în avans și să reducă timpul de nefuncționare a sistemului.