GaN PV inverter: Het maken van de IPM PV inverter
Vanuit de positie als System Innovator is Neways is actief in diverse innovatieprojecten. Eén van deze projecten is het GaNext project, waarbij we in internationaal verband een Intelligent Power Module (IPM) maken samen met onze partners, met als doel de barrières voor het gebruik van Gallium Nitride componenten als een praktische oplossing voor diverse technische vraagstukken te reduceren. Gallium Nitride (GaN) is een veelbelovend materiaal om silicium componenten in 650V vermogens elektronica zoals solar (PV) inverters, voedingen, motorcontrollers en LED drivers te vervangen. Systemen gebaseerd op GaN componenten kunnen lichter en compacter zijn, aanzienlijk efficiënter en in veel gevallen goedkoper dan systemen gebaseerd op traditioneel silicium componenten.
Ons doel is om een uiterst compacte solar inverter (PV inverter) te realiseren die zowel GaN technologie alsmede de IPM bevat om zo de applicaties waar vermogenselektronica wordt toegepast te miniaturiseren en de efficiency van deze applicaties te verhogen. In onze eerdere artikelen omtrent de GaN technologie kwamen fundamentele keuzes naar boven met betrekking tot het kiezen van de juiste schakelfrequentie, alsmede hoe we de eerste inverter met discrete GaN componenten op een gestructureerde manier tot leven wekken.
Ondertussen waren we bezig met de laatste verbeteringen en testen van de output stage van de PV inverter met discrete GaN componenten om zo de technologie optimaal te benutten. Dit mede om ervoor te zorgen dat we de opgedane kennis en de gecreëerde bouwblokken goed kunnen hergebruiken voor toekomstige ontwikkelingen.
Belangrijke stappen die ondertussen ook uitgevoerd zijn, zijn het design en de opbouw van de inverter mét de IPM oplossing. Alle PCB’s in de inverter zijn aangepast voor toepassing met de IPM’s en de eerder geïdentificeerde verbeteringen zijn doorgevoerd. Ondertussen zijn ook alle PCBA’s opgebouwd en momenteel worden de hardware unit tests doorgevoerd.
Met trots presenteren we het nieuwe Power Board, klaar om de verbeterde spoelen van onze partner Sumida en de twee IPM’s van het consortium te plaatsen:
Figure 1 B0 IPM Power board
We kijken uit naar de volgende stappen: net zoals met de discrete inverter zullen we een gestructureerde bring-up procedure doorvoeren. Hiermee hopen we het aantal benodigde PCBA’s voor testen te reduceren en de ontwikkelde elektronische circuits goed te karakteriseren.
Hierna zullen we onder andere de gehele assembly samenvoegen en testen, en bepalen wat de gerealiseerde vermogensdichtheid zal zijn met deze versie van onze PV inverter!
Meer informatie over het GaNext project op: https://ganext-project.com