【干货】看户外逆变器如何做到高等级防护

2018-07-10 00:50

走街串巷的时候，你有没有疑惑过：我们日常生活中随处可见的路灯、交通信号灯等设备常年安装在户外，经受日晒、风吹、雨打、黄沙扑面、温差变化等多种严酷环境条件，为什么却很少出问题？其实答案很简单，安装在户外的设备必须要做到IP54防护等级以上。

IP（Ingress Protection）是国际用来认定防护等级的代号。IP由两个数字组成，第一个数字表示电器离尘、防止外物侵入的等级；第二个数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。

“IP54”，即防尘为5级：无法完全防止灰尘侵入，但侵入灰尘量不会影响产品正常运作；防水等级为4级：防止飞溅的水侵入，防止各方向飞溅而来的水侵入。

与路灯、信号灯等设备一样，光伏发电设备也会经受各种严酷室外环境条件的考验。户外逆变器作为光伏发电系统中的核心设备，其所使用的电子元器件、功率器件、电气器件、PCB电路板等需要精心呵护才能保证长寿命，这就要求户外逆变器必须达到高等级防护。

高等级防护·初探

以户外组串逆变器为例，想要达到高等级防护，最简单的方法就是把制作逆变器所需的元器件全部放在一个防水防尘、完全密封的箱体里面。但逆变器是一种电能量变换装备，在电能量转换过程中，不可避免存在能量损耗。损耗的能量变成了热，热量会让箱体内部温度升高，而高温会损害元器件的使用寿命。仅仅把元器件密封在一个箱体里面，无法兼顾高等级防护和散热需求。

如果在逆变器箱体上开口通风，虽然能实现散热，却又不能实现高等级防护。基于此，人们想到了另一种解决方案。

首先，逆变器箱体不需要密封，这样箱体里的热能很好的散出来。其次，给逆变器造个“房子”，或者把逆变器安装在一个防护等级非常高的电气柜里面。最后，在“房子”里或在电气柜里装上风扇帮助逆变器散热。

这种方式，虽然实现了很好的防护和散热效果，却牺牲了成本、空间和效率。因此，有没有一种更好的方法，既能实现户外组串逆变器的高等级防护要求，又能很好散热呢？

高等级防护·新方案

经分析发现，逆变器内部的热源主要来自于功率器件。若想把功率器件产生的热量快速散出去，必须将散热器与功率器件紧密贴合，类似于幼儿发烧时使用的散热贴必须紧贴在脑门上一样。经过科学设计和反复试验，阳光电源最终设计出可将防护与散热达到平衡的更低成本、更高效的箱体结构设计方案。

逆变器的功率器件在箱体内部，而散热器在箱体外部。若要实现散热器与功率器件的紧密贴合，就需要把原来密封的箱体剪开一个缺口，同时还必须让散热器完美密封堵住这个缺口。

如图所示，散热器通过密封胶、螺母螺钉等紧固件与户外逆变器箱体连接固定，对箱体上剪开的缺口进行密封，所以户外组串逆变器整机依然可以达到高等级防护。逆变器内部的功率器件紧贴散热器，箱体外的散热器部分设计为散热翅片（竖直散热片）造型，进一步增大散热面积，提高散热效率。

通过这种巧妙的结构设计，阳光电源户外组串逆变器不仅做到了更高的IP65防护等级，将外界环境对逆变器内部元器件的影响降到最低，大大提高产品的使用寿命和可靠性。还可实现高效散热，保证逆变器高温不降额，有效提高系统发电量，切实保证用户的投资收益。