編者按：日前，ADI公司全球CEO宣布了全新的物聯網戰略，變身面向應用的系統級解決方案公司將成為公司為之奮斗的方向，緊接著ADI能源及隔離產品事業部總經理Ian Lawee馬不停蹄來到中國正式發布了面向光伏逆變器應用的顛覆性的電源轉換平臺，從而為光伏發電實現低成本高效率提供了新的可能，這也是ADI公司物聯網戰略布局的具體實踐。

Ian Lawee

       近年來，隨著太陽能面板和電池系統成本的大幅度下降，推動了逆變器技術的發展需求，并帶動了太陽能效率的新一波改進浪潮。新型逆變器設計要求縮減尺寸、重量和成本時，需要進一步全面挖掘數字處理技術的潛力，從而實現顛覆性逆變器產品的開發。

電價成本成制約光伏發電瓶頸

       光伏逆變這樣的一個技術，在過去幾年已經有很大的長足的改進，但是離它最終的目標或者是操控目標還有一段距離，這個目標是什么？

       ADI能源及隔離產品事業部的總經理Ian Lawee認為，光伏發電能夠獲得消費者廣泛認可的瓶頸，就是光伏發電的電價可以與市電平價。具體來說，就是利用光伏新能源產生電力的價格，和傳統能源比如說用水電或者是煤電市電的價格是相等的，這時候新能源才能夠被大力的接受和推廣。

       在過去幾年里，我們看到光伏設備的價格下降主要由電池板價格降低來驅動，而當電池板成本的下降到達一定程度時，實際上系統當中其它組成部分（主要是逆變器）成本就會占比越來越大，這樣在這些部分的成本下降也會變得越來越重要。

　　在光伏設備系統中，光伏逆變器已經成為系統成本降低的重要驅動力，光伏逆變器的效率提高、體積減少、成本減少上，對整個光伏系統都會有革新性的變化，進而為光伏發電的價格趨向市電價格做出推動作用。

光伏逆變器的三個革新趨勢

　　光伏逆變器的確正處在快速革新發展當中，光伏逆變器在體積、重量、成本和提高效率方面的變革，都在推動著未來幾年光伏發電市場的進步。

　　首先來看一下如何實現市電平價，甚至于光伏能源的價格，低于傳統能源的價格。

       Ian Lawee表示，很重要的一點，我們需要減少逆變器的體積重量，這樣的話其實就可以減少很多磁器件或者電感器件，這些器件一方面是重量很大、體積很大，另一方面成本也很高。第二個方面，我們要增加可靠性，這樣的話整個系統可以用更少的器件，更簡化設計，更快的進行開發迭代。第三個方面就是增加效率，效率增加了以后多產出電能，所以它最終可以降低產出的電價。

　　Ian Lawee認為，光伏逆變器正在進行中的革新與升級，設備廠商在面對市場時產品開發主要體現在三個方面的趨勢。

       第一個方面就是需要更快的切換速率。更快的切換速率有兩層含義，一種是更新的拓撲結構，也就是多層的拓撲結構。目前可能是三變頻，以后也許會變成五變頻。另一種是寬靜待的功率器件，包括氮化鎵和碳化硅這些器件的應用。上述這兩種方式，都需要更高的切換頻率，來滿足這個逆變器更高的效率。

       第二個不僅僅是更高的效率和更低的成本，而是在于安全性。因為光伏逆變這樣的設備，最終很大可能是要連接到電網上面的。而如果安全性上得不到保證，就會造成很大的傷害或者是災害，比如說著火等等這些災害。所以在考慮成本下降的同時，我們必須要保證整個系統的安全性，并且通過相應的安規。在這些方面，我們的技術也做了很多的積累，包括我們在電伏檢測等等方面，可以保證我們在整個系統成本下降的同時，同時保證我們的安全性的高標準，甚至比原來還更強。

       第三個方面，對于客戶來說怎么樣能夠實現高效開發。光伏逆變器的更新換代將迎來一波快速期，這就要求設備廠商具備快速開發的能力，而基于ARM這樣的處理器的電源轉換平臺，可以使他們能夠更快的完成新產品的開發，滿足他們開發產品周期的需求。

“獨立雙核”架構的電源轉換平臺

　　針對光伏逆變器成本不斷降低和體積不斷變小的趨勢，電源轉換平臺勢必要做出徹底的改變，才能適應這一需求。

　　據Ian Lawee介紹，傳統意義上一個標準的高精確電能轉換平臺包括如下幾個重要組成部分，一個是混合信號控制處理器，通常還會配一個安全控制器作為備份，另外就是隔離門控制器和電流檢測電路。

　　為了滿足新一代光伏逆變器的需求，ADI公司率先推出了一個帶有安全控制器的“獨立雙核”架構混合信號處理器ADSP-CM41X系列平臺，除了雙核以外它還集成了很多硬件加速單元，同時它集成了高精度的模擬前端，這樣的系統安排使它成為業界唯一一顆非常適合于光伏逆變器的電源轉換產品。

　　Ian Lawee表示，混合信號處理器CM41X，能夠提供比競爭對手高4倍的處理性能，使它能夠成為下一代的光伏逆變器和能源儲存，還有充電設備的核心。相比于三年前ADI推出的CM40X來說，CM41X有兩個重要的創新，第一個就是可以提供更高的切換頻率，也就是最終依靠更高的效率來降低成本，主要是通過高性能的Cortex－M4處理器和一系列的硬件加速單元來實現；另一個創新就是獨特的符合安規認證的“雙核”架構，將安全冗余和功能集成于一個芯片，這一前所未有的結構無需當今大多數設備標配的外部監控元件，從而大幅度節省了開發時間和系統成本。

       后記：ADSP-CM41x確立了ARM內核處理和模擬精度的新標準，繼近期發布的ADSP-CM40x電源轉換系列之后進一步鞏固了業界性能領先地位。 ADSP-CM41x產品系列可與其它重要信號鏈路元件無縫集成，包括AD740x Sigma Delta模數轉換器，能夠替代尺寸更大、更昂貴的傳感器模塊，從而降低系統成本，改進隔離電流測量水平。