Dalam sistem fotovoltan teragih, papan litar penyongsang mikro fotovoltaik adalah komponen utama untuk mencapai penukaran yang cekap dan output tenaga suria yang stabil. Ia seperti "rangkaian neural" penyongsang mikro, menyambungkan modul fotovoltaik dengan grid kuasa. Ia bukan sahaja melengkapkan penukaran bentuk tenaga elektrik, tetapi juga memastikan operasi yang boleh dipercayai bagi keseluruhan sistem dalam persekitaran yang kompleks. Prestasinya secara langsung menentukan kecekapan penjanaan kuasa dan tahap keselamatan sistem fotovoltaik.
1, Komponen teras: "pusat penukaran tenaga" kolaboratif berbilang modul
Komposisi papan pcb untuk penyongsang mikro fotovoltaik berkisar pada "pemprosesan tenaga yang cekap", dengan pembahagian kerja yang jelas dan penyelarasan yang rapat antara setiap modul litar. Antaranya, kawasan litar penukaran kuasa adalah teras, yang bertanggungjawab untuk menukar elektrik DC yang dijana oleh modul fotovoltaik kepada elektrik AC yang memenuhi piawaian grid melalui topologi litar tertentu. Proses ini memerlukan susun atur litar yang tepat untuk mencapai kawalan voltan dan arus yang stabil, memastikan kualiti kuasa memenuhi piawaian.
Kawasan litar pensampelan dan pengesanan bertanggungjawab untuk fungsi "penginderaan", dengan antara muka penderia yang dikhaskan dan litar sokongan untuk pengumpulan masa sebenar-masa parameter output modul fotovoltaik, data suhu papan pcb dan status sambungan grid, menyediakan asas isyarat untuk operasi dan pelarasan seterusnya. Contohnya, apabila kuasa keluaran modul fotovoltaik berubah-ubah, kawasan ini boleh menangkap perubahan pada kali pertama dan menghantar isyarat pelarasan yang tepat.
Kawasan litar kawalan dan pemacu ialah "pusat-membuat keputusan dan pelaksanaan", dikhaskan untuk pemasangan mikropengawal atau pemproses isyarat digital dan dilengkapi dengan litar tambahan persisian. Berdasarkan data yang dihantar oleh litar pensampelan, arahan kawalan boleh dijana mengikut algoritma pratetap untuk memacu litar penukaran kuasa untuk melaraskan keadaan kerja. Pada masa yang sama, kawasan itu juga dilengkapi dengan litar antara muka komunikasi untuk mencapai muat naik data dan pemantauan jarak jauh, membolehkan kakitangan operasi dan penyelenggaraan untuk-masa nyata memahami status operasi papan pcb.
Di samping itu, kawasan litar perlindungan ialah "penghalang keselamatan" papan pcb, termasuk litar untuk perlindungan voltan lampau, arus lebih, terlalu panas dan perlindungan pulau. Apabila terdapat keabnormalan dalam grid kuasa (seperti kenaikan mendadak atau penurunan voltan) atau apabila suhu papan pcb itu sendiri terlalu tinggi, litar perlindungan boleh mencetuskan mekanisme perlindungan dengan cepat, memotong litar berbahaya atau melaraskan parameter operasi untuk mengelakkan kerosakan papan pcb dan kemalangan keselamatan.
2, Pautan pemprosesan: "Proses pembuatan halus" untuk memastikan prestasi
Pemprosesan papan pcb penyongsang mikro fotovoltaik memerlukan ketepatan yang sangat tinggi dan kestabilan proses, dan kawalan setiap pautan secara langsung mempengaruhi prestasi akhir. Ia perlu diselesaikan melalui pelbagai penyelarasan proses halus, memfokuskan pada pembuatan dan pemprosesan papan pcb itu sendiri sepanjang proses.
(1) Pemilihan substrat dan prarawatan
Langkah pertama dalam pemprosesan ialah pemilihan substrat, yang harus digabungkan dengan ciri operasi luar sistem fotovoltaik untuk memilih substrat pcb dengan rintangan suhu tinggi dan rendah, rintangan kakisan, penebat kuat, dan prestasi pelesapan haba yang sangat baik. Bahan substrat biasa harus mengutamakan mengekalkan kestabilan struktur dalam persekitaran suhu-tinggi-jangka panjang sambil mempunyai kekuatan mekanikal yang baik untuk mengelakkan ubah bentuk substrat atau kemerosotan prestasi yang disebabkan oleh perubahan persekitaran luar. Selepas memilih substrat, pra-rawatan diperlukan: pertama, keluarkan minyak dan kekotoran pada permukaan substrat melalui proses pembersihan kimia, dan kemudian gunakan penggilap mekanikal untuk memperbaiki kekasaran permukaan, meningkatkan lekatan antara litar seterusnya dan substrat, dan meletakkan asas yang baik untuk fabrikasi litar.
(2) Pengeluaran talian dan pemindahan grafik
Fabrikasi litar ialah proses teras pemprosesan papan pcb, yang memerlukan pemindahan tepat corak litar yang telah siap ke permukaan substrat melalui teknologi fotolitografi. Pertama, salutkan permukaan substrat secara rata dengan photoresist, dan gunakan peralatan profesional untuk mengawal ketebalan dan keseragaman salutan untuk memastikan kesan fotolitografi; Selepas itu, corak litar ditayangkan dengan tepat ke fotoresist melalui mesin pendedahan, dan masa dan keamatan pendedahan dikawal ketat untuk memastikan kejelasan corak; Seterusnya, proses pembangunan dijalankan untuk mengeluarkan photoresist yang tidak terdedah, menghasilkan garis besar corak litar yang jelas pada permukaan substrat; Akhir sekali, teknologi penyaduran elektrik digunakan untuk mendepositkan lapisan logam (biasanya kuprum) di kawasan grafik untuk membentuk garis konduktif. Semasa proses, kawalan tepat arus dan masa penyaduran elektrik diperlukan untuk memastikan ketebalan seragam dan kekonduksian stabil talian, dan untuk mengelakkan kegagalan penghantaran isyarat antara modul disebabkan oleh sisihan talian.
(3) Penggerudian dan rawatan metalisasi lubang
Untuk mencapai sambungan litar antara lapisan berbeza papan pcb, penggerudian dan rawatan metalisasi lubang diperlukan. Pertama, mengikut keperluan, gunakan mesin penggerudian CNC berketepatan tinggi{1}}untuk menggerudi lubang pada kedudukan yang ditetapkan pada substrat, mengawal ketat saiz lubang dan ketepatan kedudukan lubang dan memastikan bahawa kedudukan lubang sepadan dengan keperluan untuk pemasangan komponen seterusnya dan sambungan interlayer; Selepas penggerudian selesai, lapisan nipis tembaga didepositkan pada dinding lubang melalui proses pemendapan kuprum kimia, dan kemudian menebal dengan penyaduran elektrik untuk membuat lubang konduktif dan mencapai sambungan elektrik antara lapisan litar yang berbeza. Semasa proses, ketebalan dan keseragaman pemendapan tembaga perlu dikawal untuk mengelakkan masalah seperti tiada tembaga pada dinding lubang atau detasmen lapisan tembaga, memastikan penghantaran isyarat stabil antara lapisan.
(4) Proses rawatan permukaan
Untuk meningkatkan rintangan kakisan, rintangan haus, dan kebolehpercayaan kimpalan papan pcb, rawatan permukaan diperlukan. Proses biasa termasuk pemendapan emas, penyaduran timah, penyemburan timah, dsb.: Proses pemendapan emas boleh membentuk lapisan emas seragam pada permukaan papan pcb, dengan kekonduksian dan rintangan pengoksidaan yang sangat baik, sesuai untuk kawasan litar berketepatan tinggi-; Proses penyaduran timah membentuk lapisan timah pada permukaan, yang kos-efektif dan berkesan boleh menghalang pengoksidaan lapisan kuprum; Proses penyemburan timah menggunakan perataan udara panas untuk membentuk lapisan aloi plumbum timah yang licin pada permukaan, meningkatkan rintangan haus. Semasa pemprosesan, adalah perlu untuk mengawal ketebalan dan keseragaman salutan untuk memastikan prestasi permukaan memenuhi keperluan untuk-kegunaan luar jangka panjang.
(5) Membentuk dan rawatan tepi
Selepas litar dan rawatan permukaan selesai, papan pcb perlu dibentuk dan diproses. Mengikut saiz, gunakan mesin tebukan CNC atau peralatan pemotongan laser untuk memotong substrat ke dalam bentuk yang dikehendaki, mengawal ketepatan pembentukan dengan ketat, dan memastikan ralat saiz berada dalam julat yang dibenarkan; Selepas membentuk, rawatan tepi dijalankan untuk mengeluarkan burr dan sudut tajam pada tepi papan. Tepi dilicinkan melalui proses pengisaran atau chamfering untuk mengelakkan kerosakan pada komponen lain disebabkan oleh tepi tajam semasa pemasangan berikutnya, sambil meningkatkan kestabilan mekanikal keseluruhan papan pcb.
(6) Pengujian dan Kawalan Kualiti
Keseluruhan proses pemprosesan memerlukan beberapa pusingan pemeriksaan untuk memastikan kualiti papan pcb. Pertama, pemeriksaan khas dijalankan selepas setiap proses selesai: selepas pengeluaran litar, peralatan pemeriksaan optik digunakan untuk memeriksa sama ada terdapat litar pintas, litar terbuka, sisihan lebar talian dan isu lain dalam litar; Periksa ketepatan apertur dan kedudukan lubang selepas penggerudian; Ukur ketebalan dan lekatan salutan selepas rawatan permukaan. Produk akhir perlu menjalani ujian prestasi elektrik, termasuk ujian rintangan penebat, ujian kekonduksian, dsb., untuk mengesahkan sama ada fungsi litar adalah normal; Pada masa yang sama menjalankan ujian pra kebolehsuaian alam sekitar, mensimulasikan persekitaran luar seperti suhu tinggi, suhu rendah dan haba lembap, untuk memeriksa kestabilan prestasi papan pcb dalam keadaan yang melampau, memastikan setiap papan pcb memenuhi keperluan operasi sistem fotovoltaik.
3, Nilai aplikasi: Mempromosikan "kecekapan dan keselamatan" sistem fotovoltaik
Dalam sistem fotovoltan teragih, nilai aplikasi papan pcb penyongsang mikro fotovoltaik dicerminkan terutamanya dalam dua aspek: pertama, meningkatkan kecekapan penjanaan kuasa sistem, dan kedua, memastikan keselamatan operasi sistem.
Dari perspektif kecekapan penjanaan kuasa, penyongsang berpusat tradisional perlu mengagregat dan menukar output modul fotovoltaik berbilang. Jika salah satu modul terhalang atau tidak berfungsi, ia akan menjejaskan kuasa output keseluruhan rentetan; Penyongsang mikro sepadan dengan modul fotovoltaik tunggal, dan setiap papan pcb secara bebas menyediakan sokongan untuk penukaran tenaga modul. Dengan susun atur litar yang tepat, setiap modul beroperasi pada titik kuasa maksimumnya, mengelakkan kehilangan kecekapan yang disebabkan oleh "kesan tong".
Dari perspektif keselamatan operasi, litar perlindungan papan pcb adalah penting. Sebagai contoh, apabila grid kuasa terputus, litar perlindungan kesan kepulauan dapat dengan cepat mengesan keadaan kehilangan kuasa grid kuasa, memotong litar berbahaya, mengelakkan penghantaran tenaga elektrik ke grid kuasa, dan memastikan keselamatan kakitangan penyelenggaraan; Litar perlindungan lebih suhu boleh melaraskan status operasi litar apabila suhu papan pcb terlalu tinggi, menghalang papan pcb daripada rosak akibat terlalu panas. Selain itu, litar komunikasi pada papan pcb boleh memuat naik data operasi masa sebenar-, membolehkan kakitangan operasi dan penyelenggaraan mengesan dengan segera kemungkinan kerosakan (seperti penuaan talian dan penurunan prestasi penebat), melaksanakan penyelenggaraan lebih awal dan mengurangkan masa henti sistem.