光伏逆变器RS-485高浪涌防护方案详解

光伏逆变器RS-485高浪涌防护方案

路光伏逆变器可以将光伏（PV）太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电（AC）的逆变器，可以反馈回商用输电系统，或是供离网的电网使用。光伏逆变器是光伏阵列系统中重要的系统平衡（BOS）之一，可以配合一般交流供电的设备使用。

光伏电站的运行数据一般由光伏逆变器进行采集，通过一定的通讯方式输到特定的后台进行数据处理、存储和管理。这些通讯手段不仅实现了电站的全数字化，使电站全量数据可视、可管，并且对后期运维有非常大的意义。目前分布式光伏电站可以选择的通讯方式有很多，如WiFi、GPRS（4G）、RS-485、PLC、PLC-LTE、蓝牙等。在实际应用中，由于系统易遭受雷击等事件，许多系统通讯口可能会受到高压浪涌的影响。因此，需要对通讯接口，如RS-485接口进行浪涌防护，以免通讯中断导致系统的瘫痪。对于光伏逆变器RS-485接口高浪涌防护，东沃电子DOWOSEMI深有研究。在设计光伏逆变器RS-485浪涌保护方案时，需考虑以下几个要点：

√ 防护器件选型：要选择耐压值适当的GDT陶瓷气体放电管、TSS半导体放电管、TVS瞬态电压抑制二极管等，确保防护器件能够在额定条件下承受相应的浪涌能量。

√ 安装位置：浪涌防护器件需尽可能靠近RS-485接口，以便第一时间吸收浪涌电流。

√ 布局优化：尽量缩短浪涌电流的分流路径，减少电路中的寄生电感影响。

√ 通信性能：确保RS-485接口数据的完整性。

一、光伏逆变器RS-485高浪涌防护：GDT+TVS方案

A、防护器件选型：

1. GDT选型：3R90A-TP1
2. PPTC选型：DW-MSM050
3. TVS选型：SMBJ6.5CA、SMBJ12CA

B、方案特点：

1. 采用“多级防护、逐级限压”的模式进行浪涌防护
2. 可满足更高浪涌等级，最大浪涌保护等级：5KA@8/20us。

3）适用低速、防护等级高的应用场景。

1. 光伏逆变器RS-485高浪涌防护：TSS方案

A、防护器件选型：

TSS选型：P0080SDT

B、方案特点：

1）高浪涌：满足单端对地3KA@8/20us的通流要求。

2）小体积：SMC封装。

3）节约空间：单颗器件解决高浪涌防护要求，替代传统GDT+TVS组合模式，减小安装空间。