导读：由光伏产业引领的逆变器市场有望在2017年实现190亿美元的市值，当多晶硅、组件厂商为微薄利润拼得头破血流之际,光伏逆变器厂商得益于终端市场的规模化安装,逐渐进入高利润增长时期。光伏逆变器作为光伏系统核心功率调节器件，占据了系统成本比例在10-15%之间，微型逆变器是太阳能面板的阴影问题的替代解决方案，关注它的厂商和用户也越来越多。本站记者独家采访了飞兆半导体高压功率转换、工业及汽车(PCIA)部门的高级技术营销经理郑相珉和系统/应用工程经理梁圣模，让你了解小小逆变器如何玩转大光伏产业。
飞兆半导体高压功率转换、工业及汽车 飞兆半导体高压功率转换、工业及汽车
(PCIA)部门 高级技术营销经理郑相珉 (PCIA)部门系统/应用工程经理梁圣模
光伏逆变器行业与大多数电子类行业一样，市场竞争将会经历技术主导、成本主导等阶段。目前行业正经历着技术创新的紧张时期。
成本结构与适度效率折衷权衡
从系统角度来看，太阳能光伏产业面临的最大挑战之一是太阳能面板的阴影问题。阴影的变化、太阳能面板上的污垢和面板老化，都会对各个面板的电压构成影响，从而引起串联面板的输出电压发生变化。微型逆变器是一个替代的解决方案，它能够在面板级实现最大功率点跟踪(MPPT)，拥有超越中央逆变器的优势。MPPT能够在每块太阳能面板取得最佳功率点，而无需将太阳能阵列配置成串联，可以最大限度地减少阴影问题。
然而，按照每瓦价格看，微型逆变器的成本仍然要比传统解决方案高出很多。微型逆变器要成为主流解决方案，就必须对具有竞争力的成本结构与适度的效率进行折衷权衡，以解决PV阴影问题。
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紧跟逆变器市场，不断演进新兴技术
从功率器件的角度来看，由于主要的光伏系统厂商拥有各自的光伏逆变应用专利拓扑，半导体供应商必须开发专用的产品。因此，厂商需要紧跟太阳能逆变器市场不断演进的新兴技术趋势。例如，由于需要提高输入电压以获得更高的效率，所以必须使用650V或以上MOSFET/IGBT。飞兆半导体最近发布了650V场截止Trench IGBT系列中的首款产品，并将会发布1200V FS Trench IGBT系列以及650V SuperFET II MOSFET系列(一种超级结技术)，以便在今年提供可优化太阳能逆变电源的系统设计。
更高的击穿电压改善了寒冷环境温度下的可靠性，随着温度的降低，IGBT和FRD阻断电压亦会下降，因而650V IGBT特别适合较冷气候之下工作的太阳能光伏逆变器。仔细选择IGBT和续流二极管是获得最高效率的必要条件，650V IGBT提供了快速和软恢复特性，能够降低功率耗散，并减小开启和关断损耗。最近飞兆半导体推出650V场截止IGBT器件FGA40N65SMD、FGA60N65SMD。这些新推出的场截止IGBT技术能够让设计人员开发出具有更高输入电压的高可靠系统设计。另外，650V IGBT具有大电流处理能力、正温度系数、严格的参数分布，以及较宽的安全工作区等特点。
飞兆半导体高压功率转换、工业及汽车(PCIA)部门的高级技术营销经理郑相珉表示：“对于微型逆变器市场，飞兆半导体正在开展客户设计采用活动，期望使用PowerTrench中等电压MOSFET和超级结(Super Junction)MOSFET来赢得市场地位。”
2012年下半年，飞兆半导体计划通过推广即将发布的650V SuperFET 2 MOSFET、650V和1200V 场截止IGBT，以及300V Ultra FRFET MOSFET器件来增加市场份额。
太阳能逆变器模块化解决方案成主流
根据主要研究机构得出的技术发展趋势，五年内，超过80%的太阳能逆变器市场将被模块解决方案占据。另外，要扩大10kW以上市场份额，就必须使用IGBT/SPM模块。因此，飞兆半导体将通过开发功率集成模块(PIM)、SiC BJT和SiC二极管来提高市场占有率。并通过扩大产品组合，提高在现有用户中的目标市场容量(SAM)，利用当前在分立业务领域的市场地位来获取市场份额。郑相珉透露：“飞兆半导体的目标是成为高效率解决方案供应商，通过场截止IGBT、超级结MOSFET、SiC BJT、SiC二极管和大功率模块(PIM)来保持飞兆半导体的市场地位。”
在可再生能源方面，飞兆半导体通过面向下一代电源系统的需求而专门设计和制造的元件组合来实现高效解决方案。飞兆半导体将精深的专有工艺技术与创新的拓扑相结合，带来了应对设计挑战的完整的解决方案，以合理的成本提供高性能、高效率和出色的可靠性。针对可再生能源的构建模块系列包括：
• 具有大电流处理能力和低传导损耗与开关损耗的IGBT和MOSFET
• 具有宽工作电压范围和高共模瞬态抑制的光隔离栅极驱动器
• 具有出色的抗噪能力、高dv/dt和低功耗的高电压栅极驱动器
未来光伏逆变器的新要求
在未来一年里，光伏逆变器需求市场将提出哪些新的要求？飞兆半导体高压功率转换、工业及汽车(PCIA)部门的系统/应用工程经理梁圣模提到：“由于太阳能逆变器设计人员正在考虑提高逆变器的输入电压范围，以改善功率转换效率，650V IGBT和 MOSFET等具有更高击穿电压的器件正越来越多地受到关注，用于提高系统可靠性。” 今年下半年，飞兆半导体计划通过推广即将发布的650V SuperFET 2 MOSFET、650V和1200V 场截止IGBT，以及300V Ultra FRFET MOSFET器件来满足此这一市场新需求。
同时可以清楚地看出，在这个由性能推动的市场中，宽带隙(WBG)半导体会成为提升高端太阳能逆变器系统效率的新动力。因此，作为主要的市场推动力量，SiC二极管和开关的采用速度将会越来越快。例如：全SiC逆变器(二极管和开关)的优点是开关频率可以比SiC IGBT高2至3倍，并且有可能将逆变器的尺寸减小一半。此外，大多数600V SiC二极管将转向价格较低的GaN二极管，在未来十年中，GaN二极管也会主导900V SiC二极管市场。
