深入了解逆變器里面的電感電感器（Inductor）是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲起來的元件。電感器的結(jié)構(gòu)類似于變壓器，但只有一個繞組。電感最大的特點是，電流不能突變，只能慢慢變大或者變小，正是利用這個特性，電感可以把斷續(xù)的直流方波電流變成連續(xù)的正弦波電流。電感器又稱扼流器（CHOKE）、電抗器。電感是光伏逆變器里面最關(guān)鍵的元器件之一，主要有儲能，升壓，濾波，消除EMI等作用，使用灌膠電感，可以降低逆變器內(nèi)部及電感溫度，還能顯著提高電感的性能和壽命。《一》電感的原理及作用電感器一般由骨架、繞組、磁心或鐵心、屏蔽罩、封裝材料、等組成。骨架泛指繞制線圈的支架。將漆包線環(huán)繞在骨架上，再將磁心或銅心、鐵心等裝入骨架的內(nèi)腔，以提高其電感量。繞組是指具有規(guī)定功能的一組線圈，繞組有單層和多層之分。鐵心材料主要有硅鋼片、坡莫合金，鐵氧體，非晶，金屬磁粉芯等。一臺光伏逆變器中，通常共有4種電感，直流共模電感、升壓電感、濾波電感，交流共模電感。共模電感主要起EMI濾波的作用，一方面要濾除外界共模電磁對逆變器的干擾，另一方面又要抑制逆變器本身不向外發(fā)出電磁干擾，避免影響電網(wǎng)和同一電磁環(huán)境下其他設備的正常工作。共模電感光伏組件是直流源，本身不會產(chǎn)生電磁干擾，有些逆變器廠家為了降低成本，取消了逆變器直流EMI共模電感，實際上，由于逆變器功率器件開關(guān)速度非常高，會產(chǎn)生較大的共模干擾電流，如果沒有直流EMI共模電感，這些干擾電流信號就會傳到直流電纜和組件上，這時組件就會像一個天線，產(chǎn)生電磁干擾，影響光伏系統(tǒng)周邊的電信號，如有帶天線的電視機和收音機等設備就會工作不良。為了提升發(fā)電量，組串式逆變器一般為兩級結(jié)構(gòu)，輸入電壓范圍較寬，單相為70-550V，三相為200-1000V。前級為BOOST升壓，要配置升壓電感，后級為逆變電路，要配置濾波電感，升壓電感和濾波電感是功率電感，從工作電流的角度來看，功率電感在其整個工作段內(nèi)紋波電流相對較大并且工作溫度較高，從而功率電感的直流偏置特性要求較高（尤其是高溫時），提高功率電感對應鐵氧體材料的高溫Bs（飽和磁通密度）非常必要；另一方面，從損耗的角度來看，功率電感的損耗可能占到太陽能逆變系統(tǒng)總損耗的20~40%，降低功率電感鐵損非常必要。《二》如何提高電感的效率鐵損主要由磁性材質(zhì)的特性所決定。為了減少鐵損，必須優(yōu)化選取高頻損耗特性好的材料。磁性材料的損耗優(yōu)劣關(guān)系：鐵氧體<非晶<鐵硅鋁<鐵硅<純鐵粉芯。在各類磁性材料中，鐵硅鋁磁粉芯具有分布式氣隙、飽和磁感應強度大、寬恒磁導率、高居里溫度、在高頻下具有極低的損耗，幾近為零的磁致伸縮系數(shù)，價格適中，使其成為光伏逆變器功率電感器最佳選擇。鐵硅鋁磁粉芯優(yōu)勢：適當?shù)某杀荆瑑?yōu)于鉬坡莫合金/高磁通以及復合合金；較低的損耗，優(yōu)于鐵粉芯；高飽和度，優(yōu)于間隙鐵氧體；接近零的磁致伸縮，優(yōu)于鐵粉芯；無熱老化現(xiàn)象，優(yōu)于鐵粉芯；軟飽和，優(yōu)于鐵氧體及復合合金。鐵硅鋁磁粉芯缺點：和所有的粉末冶金材料一樣，鐵硅鋁也需要粘結(jié)劑，和硅鋼片相比，存在老化開裂，溫度升高時容量會下降，電流噪聲較大等缺點，為了克服這些缺點，一般采取電感灌膠工藝等方法。電感灌膠：分為鋁型材組裝、電感組裝、初測、灌導熱硅膠、固化、終測、整體封裝線束整理等多道工序，約增加30%以上材料成本和50%的人工成本。灌膠后的電感作為一個整體安裝在逆變器后面，和把電感安裝在逆變器內(nèi)部相比，共有四大優(yōu)勢：1、 空氣的導熱系數(shù)為0.023W/m?k，鋁導熱系數(shù)為是160W/m?k，硅膠導熱系數(shù)約為1.2W/m?k，采用灌膠工藝的電感，相當于散熱面積積擴大了3-4倍，散熱速度提高了10多倍，因此可以降低電感溫度，減少溫度升高時老化開裂容量下降現(xiàn)象發(fā)生。2、 由于電感是逆變器第二發(fā)熱元器件，電感和PCBA板分開安裝，熱量直接向外散發(fā)，不會提升逆變器內(nèi)部溫度。避免逆變器其它元器件如電容，芯片，傳感器溫度升高而性能受到影響，降低壽命。3、經(jīng)過硅膠和鋁殼雙層密封，可以降低電感的噪聲。電感整體固定在逆變器框架上，可以減少逆變器在運輸和安裝過程中振動，牢靠不易松動。《三》減少有害的雜散電感在光伏逆變器中，也有對功率開關(guān)器件產(chǎn)生危害的寄生電感，它就是雜散電感，在功率器件和母線電容連接導線中會產(chǎn)生，雜散電感會隨著電流的增加、連接導線尺寸增大、距離增長而增大，在IGBT關(guān)斷的過程中，由于電流急劇減小，會在IGBT上產(chǎn)生電壓尖峰，有幾個方面的風險：一是會使IGBT過電壓，在大電流場合，就需使用更大電壓等級的IGBT，但電壓等級高的器件損耗大成本高；二是電壓尖峰還會帶來額外的關(guān)斷損耗，會使系統(tǒng)效率下降和成本增加。合理設計逆變器連接導線，減小連線電感及其影響，對于提高逆變器的可靠性和運行性能至關(guān)重要，逆變器一般采用下列三種方法減少雜散電感：1、 采用疊層母排：電容正負端子方向和電流方向保持一致、電容和功率器件之間的距離盡可能短、疊層母排正極和負極之間的距離盡可能短。通過正負極層疊平行分布的結(jié)構(gòu)形式降低線路分布電感，從而降低功率元件兩端的反向峰值電壓，降低功率器件對電壓保護吸收電路的要求，提高功率器件運行的可靠性和穩(wěn)定性，同時提高了電路的集成度，便于維修維護。2、 采用高頻吸收薄膜電容：吸收電容在電路中起的作用類似于低通濾波器，可以吸收掉尖峰電壓。通常用在有絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）,消除由于母排的雜散電感引起的尖峰電壓，避免絕緣柵雙極型晶體管