Στα κατανεμημένα φωτοβολταϊκά συστήματα, η πλακέτα κυκλώματος φωτοβολταϊκού μικρομετατροπέα είναι βασικό συστατικό για την επίτευξη αποτελεσματικής μετατροπής και σταθερής παραγωγής ηλιακής ενέργειας. Είναι σαν το «νευρωνικό δίκτυο» ενός μικρομετατροπέα, που συνδέει φωτοβολταϊκές μονάδες με το ηλεκτρικό δίκτυο. Όχι μόνο ολοκληρώνει τη μετατροπή των μορφών ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά και εξασφαλίζει την αξιόπιστη λειτουργία ολόκληρου του συστήματος σε πολύπλοκα περιβάλλοντα. Η απόδοσή του καθορίζει άμεσα την απόδοση παραγωγής ενέργειας και το επίπεδο ασφάλειας του φωτοβολταϊκού συστήματος.
1, Βασικά στοιχεία: συλλογικό "κέντρο μετατροπής ενέργειας" πολλαπλών μονάδων
Η σύνθεση της πλακέτας pcb για φωτοβολταϊκούς μικρο μετατροπείς περιστρέφεται γύρω από την «αποτελεσματική επεξεργασία ενέργειας», με σαφή καταμερισμό εργασίας και στενό συντονισμό μεταξύ κάθε μονάδας κυκλώματος. Μεταξύ αυτών, η περιοχή του κυκλώματος μετατροπής ισχύος είναι ο πυρήνας, ο οποίος είναι υπεύθυνος για τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας συνεχούς ρεύματος που παράγεται από φωτοβολταϊκές μονάδες σε εναλλασσόμενο ρεύμα που πληροί τα πρότυπα του δικτύου μέσω μιας συγκεκριμένης τοπολογίας κυκλώματος. Αυτή η διαδικασία απαιτεί ακριβή διάταξη κυκλώματος για να επιτευχθεί σταθερός έλεγχος τάσης και ρεύματος, διασφαλίζοντας ότι η ποιότητα ισχύος πληροί τα πρότυπα.
Η περιοχή του κυκλώματος δειγματοληψίας και ανίχνευσης είναι υπεύθυνη για τη λειτουργία "ανίχνευσης", με δεσμευμένες διεπαφές αισθητήρων και κυκλώματα υποστήριξης για-συλλογή παραμέτρων εξόδου φωτοβολταϊκών μονάδων σε πραγματικό χρόνο, δεδομένα θερμοκρασίας πλακέτας pcb και κατάσταση σύνδεσης στο δίκτυο, παρέχοντας βάση σήματος για επακόλουθη λειτουργία και ρύθμιση. Για παράδειγμα, όταν η ισχύς εξόδου της φωτοβολταϊκής μονάδας κυμαίνεται, αυτή η περιοχή μπορεί να καταγράψει τις αλλαγές την πρώτη φορά και να μεταδώσει ακριβή σήματα ρύθμισης.
Η περιοχή του κυκλώματος ελέγχου και κίνησης είναι το "κέντρο λήψης-απόφασης και εκτέλεσης", που προορίζεται για την εγκατάσταση μικροελεγκτών ή επεξεργαστών ψηφιακού σήματος και είναι εξοπλισμένο με περιφερειακά βοηθητικά κυκλώματα. Με βάση τα δεδομένα που μεταδίδονται από το κύκλωμα δειγματοληψίας, μπορούν να δημιουργηθούν οδηγίες ελέγχου σύμφωνα με προκαθορισμένους αλγόριθμους για την κίνηση του κυκλώματος μετατροπής ισχύος για τη ρύθμιση της κατάστασης λειτουργίας. Ταυτόχρονα, η περιοχή είναι επίσης εξοπλισμένη με κυκλώματα διεπαφής επικοινωνίας για την επίτευξη μεταφόρτωσης δεδομένων και απομακρυσμένης παρακολούθησης, επιτρέποντας στο προσωπικό χειρισμού και συντήρησης να-αντιλαμβάνεται σε πραγματικό χρόνο την κατάσταση λειτουργίας των πλακών pcb.
Επιπλέον, η περιοχή του κυκλώματος προστασίας είναι το «φράγμα ασφαλείας» της πλακέτας pcb, συμπεριλαμβανομένων των κυκλωμάτων για υπέρταση, υπερένταση, υπερθέρμανση και προστασία νησίδας. Όταν υπάρχει μια ανωμαλία στο ηλεκτρικό δίκτυο (όπως ξαφνική αύξηση ή πτώση της τάσης) ή όταν η θερμοκρασία της ίδιας της πλακέτας PCB είναι πολύ υψηλή, το κύκλωμα προστασίας μπορεί να ενεργοποιήσει γρήγορα τον μηχανισμό προστασίας, να κόψει το επικίνδυνο κύκλωμα ή να προσαρμόσει τις παραμέτρους λειτουργίας για να αποφευχθούν ζημιές στην πλακέτα PCB και ατυχήματα ασφαλείας.
2, Σύνδεσμος επεξεργασίας: "Λίγη διαδικασία παραγωγής" για να διασφαλιστεί η απόδοση
Η επεξεργασία πλακέτας pcb φωτοβολταϊκών micro inverter απαιτεί εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια και σταθερότητα διεργασιών και ο έλεγχος κάθε ζεύξης επηρεάζει άμεσα την τελική απόδοση. Πρέπει να ολοκληρωθεί μέσω πολλαπλού συντονισμού διεργασιών, εστιάζοντας στην κατασκευή και την επεξεργασία της ίδιας της πλακέτας PCB καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας.
(1) Επιλογή υποστρώματος και προεπεξεργασία
Το πρώτο βήμα στην επεξεργασία είναι η επιλογή υποστρώματος, η οποία θα πρέπει να συνδυαστεί με τα χαρακτηριστικά εξωτερικής λειτουργίας του φωτοβολταϊκού συστήματος για την επιλογή υποστρωμάτων pcb με αντοχή σε υψηλή και χαμηλή θερμοκρασία, αντοχή στη διάβρωση, ισχυρή μόνωση και εξαιρετική απόδοση απαγωγής θερμότητας. Τα κοινά υλικά υποστρώματος θα πρέπει να δίνουν προτεραιότητα στη διατήρηση της δομικής σταθερότητας σε μακροπρόθεσμα-περιβάλλοντα υψηλών-θερμοκρασιών, ενώ διαθέτουν καλή μηχανική αντοχή για να αποφευχθεί η παραμόρφωση του υποστρώματος ή η υποβάθμιση της απόδοσης που προκαλείται από εξωτερικές περιβαλλοντικές αλλαγές. Μετά την επιλογή του υποστρώματος, απαιτείται προ{4}}επεξεργασία: πρώτα, αφαιρέστε το λάδι και τις ακαθαρσίες στην επιφάνεια του υποστρώματος μέσω της διαδικασίας χημικού καθαρισμού και στη συνέχεια χρησιμοποιήστε μηχανικό γυάλισμα για να βελτιώσετε την τραχύτητα της επιφάνειας, να ενισχύσετε την πρόσφυση μεταξύ του επόμενου κυκλώματος και του υποστρώματος και να βάλετε μια καλή βάση για την κατασκευή κυκλώματος.
(2) Παραγωγή γραμμής και μεταφορά γραφικών
Η κατασκευή κυκλώματος είναι η βασική διαδικασία της επεξεργασίας πλακών pcb, η οποία απαιτεί ακριβή μεταφορά των ολοκληρωμένων σχεδίων κυκλωμάτων στην επιφάνεια του υποστρώματος μέσω της τεχνολογίας φωτολιθογραφίας. Πρώτον, επικαλύψτε ομοιόμορφα την επιφάνεια του υποστρώματος με φωτοανθεκτικό και χρησιμοποιήστε επαγγελματικό εξοπλισμό για να ελέγξετε το πάχος και την ομοιομορφία της επίστρωσης για να εξασφαλίσετε το αποτέλεσμα φωτολιθογραφίας. Στη συνέχεια, το μοτίβο του κυκλώματος προβάλλεται με ακρίβεια στο φωτοανθεκτικό μέσω μιας μηχανής έκθεσης και ο χρόνος και η ένταση έκθεσης ελέγχονται αυστηρά για να διασφαλιστεί η καθαρότητα του σχεδίου. Στη συνέχεια, πραγματοποιείται η διαδικασία ανάπτυξης για την αφαίρεση του μη εκτεθειμένου φωτοανθεκτικού, με αποτέλεσμα ένα καθαρό περίγραμμα σχεδίου κυκλώματος στην επιφάνεια του υποστρώματος. Τέλος, η τεχνολογία ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης χρησιμοποιείται για την εναπόθεση ενός μεταλλικού στρώματος (συνήθως χαλκού) στην γραφική περιοχή για να σχηματιστούν αγώγιμες γραμμές. Κατά τη διαδικασία, απαιτείται ακριβής έλεγχος του ρεύματος και του χρόνου επιμετάλλωσης για να εξασφαλιστεί ομοιόμορφο πάχος και σταθερή αγωγιμότητα των γραμμών και να αποφευχθούν αστοχίες μετάδοσης σήματος μεταξύ των μονάδων λόγω αποκλίσεων γραμμής.
(3) Επεξεργασία διάτρησης και επιμετάλλωσης οπών
Για να επιτευχθούν συνδέσεις κυκλώματος μεταξύ διαφορετικών στρωμάτων της πλακέτας pcb, απαιτείται διάτρηση και επεξεργασία επιμετάλλωσης οπών. Πρώτον, σύμφωνα με τις απαιτήσεις, χρησιμοποιήστε μια μηχανή διάτρησης CNC υψηλής ακρίβειας{{1} για να ανοίξετε τρύπες στην καθορισμένη θέση στο υπόστρωμα, να ελέγξετε αυστηρά το μέγεθος της οπής και την ακρίβεια της θέσης της οπής και να βεβαιωθείτε ότι η θέση της οπής ταιριάζει με τις απαιτήσεις για επακόλουθη εγκατάσταση εξαρτημάτων και σύνδεση ενδιάμεσων στρωμάτων. Αφού ολοκληρωθεί η διάτρηση, ένα λεπτό στρώμα χαλκού εναποτίθεται στο τοίχωμα της οπής μέσω της διαδικασίας χημικής εναπόθεσης χαλκού και στη συνέχεια παχύνεται με ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση για να γίνει η οπή αγώγιμη και να επιτευχθεί ηλεκτρική σύνδεση μεταξύ διαφορετικών στρωμάτων κυκλώματος. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, το πάχος και η ομοιομορφία της εναπόθεσης χαλκού πρέπει να ελέγχονται για να αποφευχθούν προβλήματα όπως η απουσία χαλκού στο τοίχωμα της οπής ή η αποκόλληση του στρώματος χαλκού, διασφαλίζοντας σταθερή μετάδοση σήματος μεταξύ των στρωμάτων.
(4) Διαδικασία επιφανειακής επεξεργασίας
Για να βελτιωθεί η αντοχή στη διάβρωση, η αντοχή στη φθορά και η αξιοπιστία συγκόλλησης των πλακών pcb, απαιτείται επεξεργασία επιφάνειας. Οι κοινές διεργασίες περιλαμβάνουν εναπόθεση χρυσού, επικασσιτεροποίηση, ψεκασμό κασσίτερου κ.λπ.: Η διαδικασία εναπόθεσης χρυσού μπορεί να σχηματίσει ένα ομοιόμορφο στρώμα χρυσού στην επιφάνεια της πλακέτας PCB, με εξαιρετική αγωγιμότητα και αντίσταση στην οξείδωση, κατάλληλο για περιοχές κυκλώματος υψηλής ακρίβειας-. Η διαδικασία επικασσιτέρωσης σχηματίζει ένα στρώμα κασσίτερου στην επιφάνεια, το οποίο είναι{3}}οικονομικό και μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά την οξείδωση του στρώματος χαλκού. Η διαδικασία ψεκασμού κασσίτερου χρησιμοποιεί ισοπέδωση με ζεστό αέρα για να σχηματίσει ένα λείο στρώμα κράματος μολύβδου κασσίτερου στην επιφάνεια, ενισχύοντας την αντοχή στη φθορά. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, είναι απαραίτητο να ελέγχετε το πάχος και την ομοιομορφία της επίστρωσης για να διασφαλιστεί ότι η απόδοση της επιφάνειας πληροί τις απαιτήσεις για-μακροχρόνια χρήση σε εξωτερικούς χώρους.
(5) Διαμόρφωση και επεξεργασία άκρων
Αφού ολοκληρωθεί το κύκλωμα και η επιφανειακή επεξεργασία, η πλακέτα pcb πρέπει να σχηματιστεί και να υποβληθεί σε επεξεργασία. Ανάλογα με το μέγεθος, χρησιμοποιήστε μηχανές διάτρησης CNC ή εξοπλισμό κοπής λέιζερ για να κόψετε το υπόστρωμα στο επιθυμητό σχήμα, να ελέγξετε αυστηρά την ακρίβεια διαμόρφωσης και να διασφαλίσετε ότι το σφάλμα μεγέθους είναι εντός του επιτρεπόμενου εύρους. Μετά τη διαμόρφωση, πραγματοποιείται επεξεργασία άκρων για την αφαίρεση γρέζιων και αιχμηρών γωνιών στις άκρες της σανίδας. Οι άκρες εξομαλύνονται μέσω διεργασιών λείανσης ή λοξοτομής για να αποφευχθεί η ζημιά σε άλλα εξαρτήματα λόγω αιχμηρών άκρων κατά την επόμενη εγκατάσταση, ενώ βελτιώνεται η συνολική μηχανική σταθερότητα της πλακέτας PCB.
(6) Δοκιμές και Ποιοτικός Έλεγχος
Η όλη διαδικασία επεξεργασίας απαιτεί πολλαπλούς γύρους επιθεώρησης για να διασφαλιστεί η ποιότητα της πλακέτας PCB. Πρώτον, πραγματοποιούνται ειδικές επιθεωρήσεις μετά την ολοκλήρωση κάθε διαδικασίας: μετά την παραγωγή του κυκλώματος, χρησιμοποιείται εξοπλισμός οπτικής επιθεώρησης για να ελεγχθεί εάν υπάρχουν βραχυκυκλώματα, ανοιχτά κυκλώματα, αποκλίσεις πλάτους γραμμής και άλλα προβλήματα στο κύκλωμα. Ελέγξτε την ακρίβεια του ανοίγματος και της θέσης της οπής μετά το τρύπημα. Μετρήστε το πάχος και την πρόσφυση της επίστρωσης μετά την επιφανειακή επεξεργασία. Το τελικό προϊόν πρέπει να υποβληθεί σε δοκιμή ηλεκτρικής απόδοσης, συμπεριλαμβανομένης της δοκιμής αντίστασης μόνωσης, δοκιμής αγωγιμότητας κ.λπ., για να επαληθευτεί εάν η λειτουργία του κυκλώματος είναι κανονική. Ταυτόχρονη διεξαγωγή δοκιμών περιβαλλοντικής προσαρμοστικότητας, προσομοίωση εξωτερικών περιβαλλόντων όπως υψηλή θερμοκρασία, χαμηλή θερμοκρασία και υγρή θερμότητα, για έλεγχο της σταθερότητας απόδοσης των πλακών pcb υπό ακραίες συνθήκες, διασφαλίζοντας ότι κάθε πλακέτα pcb πληροί τις λειτουργικές απαιτήσεις του φωτοβολταϊκού συστήματος.
3, Αξία εφαρμογής: Προώθηση της «αποτελεσματικότητας και ασφάλειας» των φωτοβολταϊκών συστημάτων
Στα κατανεμημένα φωτοβολταϊκά συστήματα, η αξία εφαρμογής των πλακών pcb φωτοβολταϊκών micro inverter αντικατοπτρίζεται κυρίως σε δύο πτυχές: πρώτον, βελτίωση της απόδοσης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας του συστήματος και δεύτερον, διασφάλιση της ασφάλειας λειτουργίας του συστήματος.
Από την άποψη της απόδοσης παραγωγής ενέργειας, οι παραδοσιακοί κεντρικοί μετατροπείς πρέπει να συγκεντρώνουν και να μετατρέπουν τις εξόδους πολλαπλών φωτοβολταϊκών μονάδων. Εάν μία από τις μονάδες παρεμποδίζεται ή δυσλειτουργεί, θα επηρεάσει την ισχύ εξόδου ολόκληρης της συμβολοσειράς. Ο μικρο μετατροπέας αντιστοιχεί σε μία μόνο φωτοβολταϊκή μονάδα και κάθε πλακέτα pcb παρέχει ανεξάρτητα υποστήριξη για τη μετατροπή ενέργειας της μονάδας. Με ακριβή διάταξη κυκλώματος, κάθε μονάδα λειτουργεί στο μέγιστο σημείο ισχύος της, αποφεύγοντας τις απώλειες απόδοσης που προκαλούνται από το "φαινόμενο κάννης".
Από την άποψη της λειτουργικής ασφάλειας, το κύκλωμα προστασίας της πλακέτας pcb είναι ζωτικής σημασίας. Για παράδειγμα, όταν διακόπτεται το ηλεκτρικό δίκτυο, το κύκλωμα προστασίας με αποτέλεσμα νησίδας μπορεί γρήγορα να ανιχνεύσει την κατάσταση απώλειας ισχύος του δικτύου ισχύος, να κόψει το επικίνδυνο κύκλωμα, να αποφύγει τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας στο ηλεκτρικό δίκτυο και να διασφαλίσει την ασφάλεια του προσωπικού συντήρησης. Το κύκλωμα προστασίας από υπερθέρμανση μπορεί να προσαρμόσει την κατάσταση λειτουργίας του κυκλώματος όταν η θερμοκρασία της πλακέτας PCB είναι πολύ υψηλή, αποτρέποντας την καταστροφή της πλακέτας PCB λόγω υπερθέρμανσης. Επιπλέον, το κύκλωμα επικοινωνίας στην πλακέτα pcb μπορεί να ανεβάσει{2}}στοιχεία λειτουργίας σε πραγματικό χρόνο, επιτρέποντας στο προσωπικό λειτουργίας και συντήρησης να ανιχνεύσει άμεσα πιθανά σφάλματα (όπως γήρανση γραμμής και μειωμένη απόδοση μόνωσης), να πραγματοποιήσει συντήρηση εκ των προτέρων και να μειώσει το χρόνο διακοπής λειτουργίας του συστήματος.