晶臺光耦在太陽能逆變產品上的應用拆解

先來看看這款太陽能逆變器外觀。

整機面板正面簡潔易識別：有系統工作指示、狀態指示、太陽能指示等。尺寸為L*W*T：65*40*15（cm），是一款長方體的壁掛式產品。

其正面朝下，可見到太陽能板連接端口、負載連接端口、專用的電池接入端口，以及一個標準的電池管理系統（BMS）通信接口。

在設備的左側面，配置有開關（ON/OFF）按鈕、RS232通信接口、并聯連接端口（PAR1/PAR2），以及一個用于連接WIFI外置天線的插口。

接下來，拆開機蓋，看看內部電路。

正中央位置的主控電路，使用TEXAS INSTRUMENTS TMS320F28069PZT 微控制器, 32位,90MHz, 高達256KB的閃存,100KB的隨機存取存儲器(RAM),2KB一次性可編程(OTP)ROM,LQFP100封裝。背板式結構，將主板用6個飛機架固定在底板上。

功率回路的關鍵器件之一是功率電感，直接影響功率和效率。其大功率電感器的安裝，采用了導熱膠進行灌封處理，有效增強了其穩定性并提升了散熱性能，確保能在高溫環境下可靠使用。

在逆變回路中，直流輸入和升壓輸出部分均采用了豐明薄膜電容進行濾波，相較于電解電容，薄膜電容具有更高的耐熱性能和更長的使用壽命，從而能夠滿足長時間處于高溫環境下的應用要求。

集成了專用的WIFI模組，以實現設備的在線通信功能。

功率MOSFET元件用螺絲鎖定，緊貼在底部的散熱片上，能夠高效地輔助逆變器電路的運行，確保逆變器能夠持續穩定地在滿功率狀態下輸出。

功率MOSFET的驅動系統采用了14顆晶臺品牌光耦，型號為KL1018，長小型貼片式LSOP4封裝，上升時間tr=2us，下降時間tf=3us；ton=4us，toff=3us；這些光耦元件能夠適配高達30KHz頻率的高頻開關信號。

電路板正面使用了6顆晶臺品牌光耦，采用KL1019，LSOP4封裝。這些光耦專門用于通信接口的隔離，實現了BMS、并聯信號、并網鏈接信號以及RS232等接口之間的數據交互功能。

在電路板的背面，使用了兩顆晶臺品牌光耦，均為KL1019型號，LSOP4封裝。其中一顆光耦負責輔助電源的隔離反饋功能，而另一顆則專門用于信號的傳輸。

晶臺光耦KL1018/KL1019系列產品，被廣泛應用于太陽能儲能逆變器產品；由一個紅外發射二極管,通過光耦合到一個光電晶體管構成光電耦合器，均采用4引腳LSOP封裝，工作溫度Topr適應-55~110℃，5KV隔離電壓，8mm長爬電距離，是嚴格通過UL,VDE,CQC等安全認證的工業級產品。

▲ 參考晶臺光耦的數據手冊（DataSheet）

總結：

該整機功能完備，線路布局合理，材料選型堅實可靠。主電路依次集成了EMI濾波模塊、開關管驅動與保護模塊、升壓（BOOST）模塊、移相高頻隔離模塊、逆變模塊以及輸出濾波模塊等。晶臺光耦合器，在電路中起到關鍵的隔離驅動和信號隔離傳輸作用；光耦隔離電路的使用，使得該設計簡單，便于并網發電，實現多機組并聯輸出，從而進行功率擴展應用。