V porazdeljenih fotonapetostnih sistemih je fotovoltaično mikro invertersko vezje ključna komponenta za doseganje učinkovite pretvorbe in stabilnega izhoda sončne energije. Je kot "nevronska mreža" mikro pretvornika, ki povezuje fotovoltaične module z električnim omrežjem. Ne samo da zaokrožuje pretvorbo oblik električne energije, ampak tudi zagotavlja zanesljivo delovanje celotnega sistema v kompleksnih okoljih. Njegova zmogljivost neposredno določa učinkovitost proizvodnje električne energije in raven varnosti fotovoltaičnega sistema.
1, ključne komponente: večmodulni sodelovalni "center za pretvorbo energije"
Sestava tiskane plošče za fotovoltaične mikro pretvornike se vrti okoli "učinkovite obdelave energije", z jasno delitvijo dela in tesnim usklajevanjem med posameznimi moduli vezja. Med njimi je jedro vezje za pretvorbo moči, ki je odgovorno za pretvorbo enosmerne električne energije, ki jo ustvarijo fotonapetostni moduli, v izmenično električno energijo, ki ustreza omrežnim standardom prek specifične topologije vezja. Ta proces zahteva natančno postavitev tokokroga, da se doseže stabilen nadzor napetosti in toka, kar zagotavlja, da kakovost električne energije ustreza standardom.
Območje vezja za vzorčenje in zaznavanje je odgovorno za funkcijo "zaznavanja" z rezerviranimi vmesniki senzorjev in podpornimi vezji za-zbiranje izhodnih parametrov fotonapetostnega modula v realnem času, podatkov o temperaturi tiskanega vezja in statusa povezave z omrežjem, kar zagotavlja osnovo signala za nadaljnje delovanje in prilagajanje. Na primer, ko izhodna moč fotonapetostnega modula niha, lahko to območje prvič zajame spremembe in posreduje natančne nastavitvene signale.
Območje krmilnega in pogonskega vezja je »-center za sprejemanje in izvajanje odločitev«, rezerviran za namestitev mikrokrmilnikov ali procesorjev digitalnih signalov in opremljen z obrobnimi pomožnimi vezji. Na podlagi podatkov, ki jih posreduje vezje za vzorčenje, se lahko generirajo krmilna navodila v skladu s prednastavljenimi algoritmi za pogon vezja za pretvorbo moči za prilagajanje delovnega stanja. Hkrati je območje opremljeno tudi s komunikacijskimi vmesniškimi vezji za nalaganje podatkov in nadzor na daljavo, kar osebju, ki upravlja in vzdržuje, omogoča, da v realnem-času dojamejo stanje delovanja tiskanih plošč.
Poleg tega je območje zaščitnega vezja "varnostna pregrada" plošče tiskanega vezja, vključno z vezji za zaščito pred prenapetostjo, prevelikim tokom, pregrevanjem in izolacijo. Ko pride do nepravilnosti v električnem omrežju (kot je nenaden dvig ali padec napetosti) ali ko je temperatura same tiskane plošče previsoka, lahko zaščitno vezje hitro sproži zaščitni mehanizem, prekine nevarno vezje ali prilagodi delovne parametre, da se izogne poškodbam tiskane plošče in varnostnim nesrečam.
2, Povezava za obdelavo: "Fini proizvodni proces" za zagotovitev učinkovitosti
Obdelava fotovoltaične mikro inverterske tiskane plošče zahteva izjemno visoko natančnost in stabilnost procesa, nadzor vsake povezave pa neposredno vpliva na končno zmogljivost. Dokončati ga je treba z večkratnim natančnim usklajevanjem procesa, s poudarkom na proizvodnji in obdelavi same tiskane plošče v celotnem procesu.
(1) Izbira substrata in predobdelava
Prvi korak pri obdelavi je izbira substrata, ki ga je treba kombinirati z značilnostmi delovanja fotonapetostnega sistema na prostem, da izberemo substrate PCB z visoko in nizko temperaturno odpornostjo, odpornostjo proti koroziji, močno izolacijo in odlično zmogljivostjo odvajanja toplote. Običajni substratni materiali bi morali dati prednost ohranjanju strukturne stabilnosti v dolgoročno-visokih-temperaturnih okoljih, hkrati pa imeti dobro mehansko trdnost, da bi se izognili deformaciji substrata ali poslabšanju delovanja zaradi zunanjih okoljskih sprememb. Po izbiri substrata je potrebna predhodna obdelava: najprej odstranite olje in nečistoče s površine substrata s postopkom kemičnega čiščenja, nato pa z mehanskim poliranjem izboljšajte površinsko hrapavost, povečajte oprijem med naslednjim krogom in substratom ter postavite dobro osnovo za izdelavo vezja.
(2) Linijska proizvodnja in grafični prenos
Izdelava vezij je osrednji proces obdelave tiskanih vezij, ki zahteva natančen prenos vzorcev zaključenih vezij na površino podlage s tehnologijo fotolitografije. Najprej enakomerno premažite površino substrata s fotorezistom in uporabite profesionalno opremo za nadzor debeline in enakomernosti premaza, da zagotovite učinek fotolitografije; Nato se vzorec vezja natančno projicira na fotorezist skozi osvetljevalni stroj, čas osvetlitve in intenzivnost pa sta strogo nadzorovana, da se zagotovi jasnost vzorca; Nato se izvede postopek razvijanja, da se odstrani neosvetljeni fotorezist, kar povzroči jasen obris vzorca vezja na površini substrata; Končno se tehnologija galvanizacije uporablja za nanos kovinske plasti (običajno bakra) na grafično območje, da se oblikujejo prevodne črte. Med postopkom je potrebna natančna kontrola toka in časa galvanizacije, da se zagotovi enakomerna debelina in stabilna prevodnost linij ter da se izognemo okvaram prenosa signala med moduli zaradi odstopanj linij.
(3) Obdelava vrtanja in metalizacije lukenj
Za doseganje povezav vezja med različnimi plastmi tiskanega vezja je potrebno vrtanje in metalizacija lukenj. Prvič, v skladu z zahtevami uporabite visoko{1}}natančen CNC vrtalni stroj za vrtanje lukenj na predvidenem mestu na podlagi, strogo nadzirajte velikost luknje in natančnost položaja luknje ter zagotovite, da se položaj luknje ujema z zahtevami za poznejšo namestitev komponente in vmesno povezavo; Po končanem vrtanju se na steno luknje nanese tanka plast bakra s postopkom kemičnega nanašanja bakra, ki se nato zgosti z galvanizacijo, da postane luknja prevodna in doseže električna povezava med različnimi plastmi vezja. Med postopkom je treba nadzorovati debelino in enakomernost nanosa bakra, da se izognemo težavam, kot je pomanjkanje bakra na steni luknje ali odstop bakrene plasti, kar zagotavlja stabilen prenos signala med plastmi.
(4) Postopek površinske obdelave
Za izboljšanje odpornosti proti koroziji, odpornosti proti obrabi in zanesljivosti varjenja PCB plošč je potrebna površinska obdelava. Običajni postopki vključujejo nanašanje zlata, pocinkanje, brizganje s kositrom itd.: postopek nanašanja zlata lahko na površini tiskanega vezja tvori enakomerno zlato plast z odlično prevodnostjo in odpornostjo proti oksidaciji, ki je primerna za visoko-natančna področja vezij; Postopek pocinkanja na površini tvori plast kositra, kar je stroškovno-učinkovito in lahko učinkovito prepreči oksidacijo bakrene plasti; Postopek brizganja kositra uporablja izravnavo z vročim zrakom, da se na površini oblikuje gladka plast zlitine kositra in svinca, kar poveča odpornost proti obrabi. Med obdelavo je potrebno nadzorovati debelino in enakomernost premaza, da zagotovimo, da površinska zmogljivost izpolnjuje zahteve za dolgoročno-uporabo na prostem.
(5) Oblikovanje in obdelava robov
Ko sta vezje in površinska obdelava končani, je treba tiskano vezje oblikovati in obdelati. Glede na velikost uporabite CNC stroje za izsekavanje ali opremo za lasersko rezanje, da substrat odrežete v želeno obliko, strogo nadzirate natančnost oblikovanja in zagotovite, da je napaka velikosti znotraj dovoljenega območja; Po oblikovanju se izvede obdelava robov, da se odstranijo robovi in ostri vogali na robovih plošč. Robovi so zglajeni s postopki brušenja ali posnemanja, da se prepreči poškodba drugih komponent zaradi ostrih robov med nadaljnjo namestitvijo, hkrati pa se izboljša splošna mehanska stabilnost tiskanega vezja.
(6) Testiranje in kontrola kakovosti
Celoten proces obdelave zahteva več krogov inšpekcijskih pregledov, da se zagotovi kakovost plošče PCB. Prvič, posebni pregledi se izvajajo po vsakem končanem procesu: po izdelavi vezja se z optično inšpekcijsko opremo preveri, ali obstajajo kratki stiki, odprta vezja, odstopanja širine črte in druge težave v vezju; Po vrtanju preverite točnost odprtine in položaja luknje; Izmerite debelino in oprijem premaza po površinski obdelavi. Končni izdelek mora opraviti preskus električne učinkovitosti, vključno s preskusom izolacijske upornosti, preskusom prevodnosti itd., da se preveri, ali je vezje normalno delovanje; Istočasno izvajanje predtestiranja okoljske prilagodljivosti, simulacija zunanjih okolij, kot so visoke temperature, nizke temperature in vlažna vročina, za preverjanje stabilnosti delovanja tiskanih plošč v ekstremnih pogojih, zagotavljanje, da vsaka tiskana plošča izpolnjuje operativne zahteve fotovoltaičnega sistema.
3, Vrednost uporabe: Spodbujanje "učinkovitosti in varnosti" fotovoltaičnih sistemov
V porazdeljenih fotonapetostnih sistemih se uporabna vrednost fotovoltaičnih mikro inverterskih tiskanih plošč odraža predvsem v dveh vidikih: prvič, izboljšanje učinkovitosti proizvodnje električne energije sistema in drugič, zagotavljanje varnosti delovanja sistema.
Z vidika učinkovitosti proizvodnje električne energije morajo tradicionalni centralizirani razsmerniki združevati in pretvarjati izhode več fotovoltaičnih modulov. Če je eden od modulov oviran ali ne deluje pravilno, bo to vplivalo na izhodno moč celotnega niza; Mikro pretvornik ustreza enemu fotonapetostnemu modulu in vsaka tiskana plošča neodvisno zagotavlja podporo za pretvorbo energije modula. Z natančno razporeditvijo vezja vsak modul deluje na svoji največji moči, s čimer se izognemo izgubam učinkovitosti, ki jih povzroči "učinek soda".
Z vidika varnosti delovanja je zaščitno vezje tiskane plošče ključnega pomena. Na primer, ko je električno omrežje prekinjeno, lahko zaščitno vezje z otočnim učinkom hitro zazna stanje izgube električne energije v električnem omrežju, prekine nevarno vezje, prepreči prenos električne energije v električno omrežje in zagotovi varnost vzdrževalnega osebja; Zaščitno vezje zaradi previsoke temperature lahko prilagodi stanje delovanja vezja, ko je temperatura tiskanega vezja previsoka, s čimer prepreči poškodbe tiskanega vezja zaradi pregrevanja. Poleg tega lahko komunikacijsko vezje na plošči tiskanega vezja naloži-delovne podatke v realnem času, kar osebju, ki upravlja in vzdržuje, omogoča takojšnje odkrivanje morebitnih napak (kot je staranje linije in zmanjšana učinkovitost izolacije), vnaprejšnje vzdrževanje in zmanjšanje izpada sistema.