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光伏市场正朝着更高效率、更小尺寸和系统集成度更高的趋势发展，这一变革在户用微型逆变器应用场景中尤为显著。
近期，我们为大家带来了一场采用 TI GaN 技术提升光伏逆变器设计应用在线研讨会。在研讨会直播中，德州仪器 (TI) 可再生能源系统工程师Bowen Ling 聚焦微型逆变器和组串式逆变器应用，深入解读随着市场对于光伏应用中添加储能需求的增多，如何通过使用TI新一代的氮化镓（GaN）技术来使得系统级设计更紧凑和更高效。
TI 新近推出的 100V 集成式 GaN 功率级器件——具有栅极驱动器的 GaN 半桥LMG2100R044 和具有栅极驱动器的单个 GaN FET LMG3100R017 可在光伏逆变器中助力实现更高的功率密度和效率，并缩小整体设计尺寸。此外，适用于微型逆变器的 TIDA-010933 和组串式逆变器的 TIDA-101938 两款参考设计和系统方案，可从系统设计角度满足双向化趋势并适应 BESS 的需求。
点击下方视频，一起回顾本场直播的精彩内容！
精选技术问答
在直播中，我们收到了大家的热情提问。我们精选了几个技术问题，与大家一起分享和回顾。
Q1
集成驱动和分立式的氮化镓区别在哪里？
集成驱动的氮化镓栅极寄生参数更小，可以实现更快的开关波形，减小损耗。
Q2
TI GaN 技术优势有哪些？对实现光伏逆变器中更高的功率密度和效率的效果如何？
TI GaN 技术和器件集成了驱动、保护、温度监控、DC/DC 电源，简化了系统设计复杂度，提高了系统集成度。针对微型逆变器，TI GaN 技术可以使其整体效率超过 96%。同时，GaN 更高的开关频率可以使得系统的磁性元件与其他无源器件的尺寸更小，因此可以将系统的尺寸缩小 40%。与等效的硅基设计相比，使用 GaN 的设计可以提供两倍以上的功率密度。总结起来，在微逆、组串式逆变器中使用氮化镓可以提高系统功率密度，提高效率，减小系统尺寸与重量。
Q3
TI 集成驱动的 GaN 功率单元相比传统设计有哪些优势？
首先，TI 采用集成驱动的 GaN 功率单元方案，大幅缩短了驱动回路，消除了 PCB 带来的寄生电感，减少了额外的寄生电感，可以实现高达 150V 每纳秒的开关速度并降低了整体的开关损耗。其次，它可以使得系统的磁性元件更小，功率密度更高。我们的 GaN 器件可以帮助实现超过 500K 赫兹的开关频率，从而将磁性元件的尺寸缩减高达 60%，提升性能并且降低系统整体成本。此外是该方案的可靠性，TI GaN 器件采用专用的硅基GaN工艺，并且已经经过四千多万小时的可靠性测试，具备各种保护功能，保障高压系统的整体安全。
Q4
LMG3100 在上管可以直接驱动吗？
LMG3100 集成了内部自举电路，因此可以通过下管的 LMG3100 输出 PWM 信号与电源给上管作为驱动信号与供电。
Q5
TI 的微型逆变器参考设计如何实现高效双向转换？
TIDA-010933 微型逆变器参考设计的目标是构建一个高效的双向混合微型逆变器，能够以较低的成本提供高功率密度。该参考设计实现了基于 GaN 技术的 1.6kW 单相微型逆变器，通过三个级实现高效双向转换，四通道设计支持高达 60V 的直流侧电压和 14A 的电流，并连接到光伏 (PV) 电池板或 48V 电池储能系统 (BESS) 中。
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Q6
TI 的组串式逆变器参考设计中的安全余量是如何考虑的？
德州仪器基于 GaN 的 7.2kW 组串式混合逆变器参考设计 (TIDA-010938) 充分考虑了安全余量。例如，在功率设计时留有额外容量以应对突发情况；在温度管理中设置合理的阈值以避免过热；在电压和电流管理中设置保护机制以防止过压和过流等。
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