實現(xiàn)“碳達峰,、碳中和”目標，能源是主戰(zhàn)場,，而太陽能技術產業(yè)是助力我國達成“雙碳”發(fā)展目標的關鍵領域,。據(jù)相關報道，如果2060年我國實現(xiàn)碳中和,，核能將是現(xiàn)在的5倍多,、風能是現(xiàn)在的12倍多，而太陽能會是現(xiàn)在的70多倍！由于太陽能逆變器中功率密度的不斷增加以及對儲能平衡的需求,，新一代太陽能發(fā)電要求對太陽能系統(tǒng)的所有元件進行大量監(jiān)控,。
除了跟隨電氣系統(tǒng)更小、更輕的發(fā)展趨勢,，新一代太陽能系統(tǒng)在設計時還必須考慮市場要求,，尤其應滿足越來越嚴苛的電磁兼容性 （EMC） 規(guī)格。于是,，能夠同時滿足安全和EMC要求的緊湊型解決方案就成了太陽能系統(tǒng)設計師重點考慮的策略,。ADI公司的隔離式RS-485收發(fā)器ADM2867E具有低電磁輻射干擾，能在盡量少的電路板返工和避免預算超支條件下滿足EMC合規(guī)要求,。相比前一代產品,，這款收發(fā)器采用簡化的PCB布局，SOIC外形小巧,，可以在空間有限的應用中集成更多功能。
為什么要用帶隔離的RS-485,？
RS-485是由TIA-485-A/EIA-485-A標準定義的多點通信網(wǎng)絡,，在單個（2線）總線上指定多達32個驅動器和32個接收器，現(xiàn)代收發(fā)器經改進允許在同一總線上支持256個節(jié)點,。差分信號方案和寬共模容差為長距離和惡劣環(huán)境下的高速通信提供了出色的抗擾度,。就太陽能光伏應用而言，RS-485 通信固有的抗擾性能使其得到應用,。對于太陽能逆變器設施的控制器,，在同時采用直流/直流控制器和直流/交流控制器的情況下，控制器之間必須進行通信,，以確保整個系統(tǒng)高效運行,。然而，直流/直流控制器與直流/交流控制器之間通常以電氣方式隔離,，或者至少在兩個接地系統(tǒng)之間極有可能存在大共模電壓,。因此，兩個處理器之間的通信必須以電氣方式加以隔離,。ADI的iCoupler隔離式RS-485是強大的直接插入式解決方案,，具有經過驗證的EMC魯棒性，可減少現(xiàn)場故障,。
另外,，增強的EMC魯棒性可縮短接口電路的設計和測試時間，從而加快太陽能光伏網(wǎng)絡的上市時間,。ADI的iCoupler系列數(shù)字隔離產品已經過測試,，并獲得多家監(jiān)管機構認證，包括UL、CSA,、VDE,、TüV、CQC,、ATEX和IECEx,，這些監(jiān)管機構的測試證明產品達到了要求的安全水平，使產品不會因為電氣條件惡劣的太陽能光伏環(huán)境中可能出現(xiàn)的高壓瞬變和電涌而受到影響,。
如何滿足EMC合規(guī)要,？
設計EMC通信接口時，電路設計人員常常要面對設計和測試迭代循環(huán),。電路設計必須符合系統(tǒng)級EMC標準和客戶要求,。EMC的要求就好像是做一個好鄰居--不制造過大噪聲，同時能夠容忍鄰居的吵鬧,。EMC分為兩個方面,；抗擾度和發(fā)射。發(fā)射可進一步分為傳導發(fā)射和輻射發(fā)射,，而抗擾度可分為傳導抗擾度,、輻射抗擾度、瞬變抗擾度和容錯,。系統(tǒng)設計完成后遇到EMC問題會非常難以解決,，因為隨著設計的進行，可用來解決EMC問題的技術越來越少,。所以,，必須在項目一開始就考慮EMC設計，從而盡量減少花費在電路板迭代上的時間,，同時還可縮短設計時間并降低項目成本,。
ADI的iCoupler隔離式RS-485收發(fā)器ADM2867E 就集成了隔離魯棒性和EMC保護，可大幅節(jié)省印刷電路板（PCB）空間,，以供太陽能光伏通信端口接口使用,。該器件集成了ADI較低的EMI IsoPower技術，并采用了隔離式DC-DC轉換器,，因此無需設計外部電源,。集成DC-DC轉換器之后，便可以在這些空間受限的應用中,，集成極為緊湊的隔離式RS-485板,，對于保持低制造成本至關重要的應用可改善EMI，并簡化合規(guī)設計的開發(fā),，包括雙層電路板,。
對于更高電壓的應用,，例如太陽能串式逆變器需要對遠高于RMS的電壓實施絕緣隔離。ADM2867E可以為系統(tǒng)電壓高于1500V DC的器件提供終身絕緣隔離,，集成式保護器件依照IEC標準,，針對系統(tǒng)級ESD事件提供4級絕緣保護，因此無需使用外部保護器件,，并提供智能電纜反相功能,，可以遠程校準電纜極性，解決布線問題,，而無需返回安裝現(xiàn)場,。
隨著IsoPower技術的不斷進步，ADM2867E的電磁輻射最大限度降低,，使得系統(tǒng)設計人員能夠輕松滿足嚴格的B類標準要求,。ADM2867E在滿足負載的條件下，在標準的雙層PCB上測試的結果顯示,，裕量符合EN 55032B類限值要求,，而無需采用旁路電容等復雜的EMI抑制技術，即可通過B類認證,。另外,，該器件額定可以承受5.7kV RMS，且爬電距離和電氣間隙大于8mm,，因此非常適合需要加強絕緣的應用。
結論
隨著太陽能技術和成本效率方面的持續(xù)進步,，可再生能源的未來前景無限,，而新技術是促成再生能源安全高效生產的主要因素。ADI公司的接口和隔離產品組合有多種方案可隔離RS-485接口,。iCoupler隔離式RS-485 ADM2867E可提供完整的系統(tǒng)級EMC解決方案,，為系統(tǒng)設計人員提供了更好的解決方案，能夠顯著降低設計復雜性并確保更好的EMC測試效果和合規(guī)性,。重要的是,，其符合IEC 61000浪涌、 EFT和ESD標準,，不受惡劣太陽能光伏環(huán)境中常見的傳導,、輻射和磁場干擾的影響，大幅縮短需要滿足嚴格監(jiān)管目標的設計的上市時間,。