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旁路二極管的工作原理(微觀)

: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-07-13

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這個問題很專業(yè)，這里有一點(diǎn)資料不知可否用上旁路二極管常用在光伏電池組件上，用串上并聯(lián)旁路二極管的方法來減輕熱斑的影響。首先來看看熱斑的形成原理：被遮擋的電池片不再發(fā)電，自身相當(dāng)于一個消耗電阻；在其兩端產(chǎn)生S-1 片電池片的方向偏壓，如無旁路二極管保護(hù)，則組件電流流過后將產(chǎn)生熱量。組件的正向I-V特性曲線和被遮擋的電池片的反向I-V特性曲線相交出形成的陰影為電池片的最大消耗功率。在太陽電池（串）兩端并聯(lián)旁路二極管，旁路二極管開始工作，將被遮擋的一串電池片旁路掉，組件電流從旁路二極管流過，保證組件工作正常，并保護(hù)了被遮擋的電池片不會被損壞。即使這樣，被旁路掉的那部分電池串中沒有被遮蓋的電池片也無法正常發(fā)電，是一種損失。另外，由于旁路二極管是并聯(lián)方式連接在一串電池片兩端，常態(tài)下二極管處于反向截至狀態(tài)，反向壓降取決于反向壓降約為：0.5N V（一串電池片的數(shù)量N）,由二極管反向電流特性知，二極管反偏時有漏電流經(jīng)過，此電流很小，一般在微安級。反向電偏置電壓和溫度對反向電流的影響。溫度及反向偏置壓降對IR 的影響；溫度升高使得IR 成倍地升高，同樣，反向壓降的增加可以導(dǎo)致二極管漏電流的增加。所以理想狀態(tài)下是每片電池片加旁路二極管一只，但在實(shí)際應(yīng)用中，沒有廠家會這么做，只能是在在滿足組件使用要求的情況下，統(tǒng)籌考慮每個旁路二極管旁路的太陽電池?cái)?shù)量。這樣以來，對旁路二極管的性能要求就尤為重要了。由于大多數(shù)二極管安裝在接線盒內(nèi)，盒內(nèi)受有限的散熱空間及接線盒結(jié)構(gòu)和材料的限制，要求二極管的熱性能一定要好，關(guān)于二極管的熱性能，IEC61215 10.18節(jié)有旁路二極管熱性能試驗(yàn)專門介紹。熱斑發(fā)生時，組件電流基本上都流經(jīng)旁路二極管，有電流流過就會有熱產(chǎn)生，同時，由于接線盒內(nèi)的二極管發(fā)熱也對接線盒提出了要求：接線盒要具備好的耐熱和好的散熱特性。出于對二極管的熱性能考慮，對于二極管的選擇，主要參數(shù)要遵循一下幾點(diǎn)：1、熱阻系數(shù)小越小越好；2、正向壓降越小越好；3、正向耐電流越大越好；4、反向電流越小越好；5、溫度特性曲線要好；6、ESD性能要好（參照IEC61000-4-2靜電放電抗擾度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)）；另外，旁路二極管在接線盒內(nèi)的安裝，限于接線盒內(nèi)的空間和環(huán)境，從接線盒方面考慮，主要考慮如何將熱量傳導(dǎo)出去：1、二極管選擇管腳焊接方式安裝，管腳大面積接觸導(dǎo)熱體散熱效果會好于點(diǎn)接觸的插裝二極管；2、接線盒內(nèi)灌灌封膠體，增強(qiáng)散熱性能，此時，導(dǎo)熱體、密封膠均能夠?qū)ΧO管熱量起到傳到作用。: 回答者：網(wǎng)友

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