4 輸出旁路電路解決方案

旁路電路通常有兩種解決方案。達成旁路功能的常用方法是使用 P-N 接面二極體或肖特基二極體，如 圖 3 所示。其成本低廉且易於使用，並能以所選二極體為基礎達成極高的反向電壓。但也有一些缺點，例如高正向壓降 (0.5V 至 1V) 會產生更高的功率消耗與更大的印刷電路板需求。為了克服旁路二極體解決方案的缺點，替代方案之一是使用低壓降和功率損耗低得多的 N 通道 MOSFET (因為 R_DS(on) 偏低)。但仍有一些缺點：

• MOSFET 並不是獨立的解決方案，其需要控制電路將其當成開關操作，通常是具有離散 MOSFET 驅動器電路的微控制器 (MCU)。
• MCU 需要來自 PV 面板的電源。因此，如果 PV 面板嚴重受損或完全被陰影或遮光物覆蓋，MCU 將無法運作且 MOSFET 將無法開啟。
• 在 MCU 故障時，MOSFET 無法開啟，且旁路路徑會通過 MOSFET 的本體二極體。但 MOSFET 的本體二極體無法承受大電流，並且會累積大量熱量，進而有火災的危險。

解決 MCU 架構的開關控制方案缺陷的智慧方法之一是使用獨立式 MOSFET 控制器，該控制器可在沒有任何外部干預的情況下自主運作。德州儀器的 LM74610-Q1 系列浮動閘極理想二極體控制器透過控制外部 N 通道 MOSFET 來模擬串聯二極體行為，為您提供獨立式低損耗旁路開關解決方案。這些控制器配備浮動閘極驅動架構，可在低至 MOSFET 本體二極體順向壓降 (約 0.5V) 的輸入電壓下運作。

但隨著太陽能逆變器功率位準提高，以及採用較高電壓 PV 面板增加，旁路電路必須滿足幾個需求，才能使其成為比傳統解決方案更出色的解決方案。旁路電路需與從 20V 至 150V 的 PV 面板電壓配合使用，使其可跨多個平台進行擴展，並且應獨立於其他電路。