1. 應(yīng)用背景

• 在光伏逆變器系統(tǒng)中經(jīng)常會用到電抗器和變壓器，通過限制電流、改善電壓波動、調(diào)節(jié)電壓級別等功能，保證光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和高效運(yùn)行。

• 特別是 500W 以上的大功率電抗器和變壓器工作過程中會產(chǎn)生較大的熱量，而過熱可能會導(dǎo)致設(shè)備損壞甚至引發(fā)火災(zāi)。因此，為了確保設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，溫度開關(guān)是一種小型且高效的解決方案，可用于監(jiān)測溫度并采取相應(yīng)的保護(hù)措施。

2. 保護(hù)原理

• 溫度開關(guān)是機(jī)械式的被動元件，主要設(shè)置在控制回路。當(dāng)電路發(fā)生故障或電流超過額定值時，電路異常發(fā)熱導(dǎo)致溫度升高，溫度開關(guān)通過內(nèi)部的熱敏感元件雙金屬片感應(yīng)外界溫度變化，一旦溫度超過設(shè)定的閾值，雙片產(chǎn)生形變，斷開觸點(diǎn)，切斷電路，從而起到整機(jī)保護(hù)作用。

• 熱敏感元件動作時，觸點(diǎn)斷開，接觸電阻從 50mΩ以內(nèi)瞬間變化到接近無窮大，從而給到控制回路信號，IC 或 MCU 收到信號后通過 MOS 管或其他執(zhí)行元件再關(guān)斷主回路電流，從而起到整機(jī)保護(hù)作用。

• 當(dāng)環(huán)境溫度降低到溫度開關(guān)的復(fù)位溫度后，熱敏感元件恢復(fù)到初始狀態(tài)，觸點(diǎn)重新閉合，給到電路 50mΩ以內(nèi)的阻值信號，執(zhí)行機(jī)構(gòu)再根據(jù)程序設(shè)置進(jìn)行操作。

3. 安裝位置

在光伏逆變器應(yīng)用中，所用到的直流電抗器、正弦波濾波電抗器和并網(wǎng)變壓器等感性器件都是產(chǎn)品的關(guān)鍵發(fā)熱部件。設(shè)計(jì)產(chǎn)品的過熱保護(hù)功能時，常常應(yīng)用溫度開關(guān)監(jiān)測電抗器和變壓器線圈的發(fā)熱溫度，采用外置式或內(nèi)埋式的安裝方式。

外置式安裝：溫度開關(guān)應(yīng)緊貼漆包線表面，并用耐高溫的材料綁扎或粘合牢固。

• 優(yōu)點(diǎn)：維護(hù)方便、易于觀察、安裝簡便；

• 缺點(diǎn)：外觀影響、受外部環(huán)境影響、保護(hù)性能略遜。

內(nèi)埋式安裝：能及時感應(yīng)線圈溫度變化。需考慮安裝位置和內(nèi)埋體積對繞組的影響，根據(jù)電抗器和變壓器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)選擇合適的溫度開關(guān)型號和安裝位置。

• 優(yōu)點(diǎn)：外觀美觀、保護(hù)性能好、防護(hù)性強(qiáng)；

• 缺點(diǎn)：維護(hù)困難、安裝成本高、故障檢測困難。

4. 選型因素

• 額定電流和電壓：在光伏逆變器應(yīng)用中，溫度開關(guān)常用于控制回路，通過的電流為毫安級別的信號電流。我司溫度開關(guān)均能滿足應(yīng)用要求。

• 保護(hù)溫度：往往取決于電抗器或變壓器的絕緣等級，也可根據(jù)設(shè)計(jì)和安裝位置選用不同的溫度，通常選用較多的溫度點(diǎn)：90/100/110/125/140/150℃。

• 觸點(diǎn)開關(guān)形式：分為常閉、常開兩種，常閉為初始狀態(tài)觸點(diǎn)閉合，到了保護(hù)溫度觸點(diǎn)斷開。常開正好相反。根據(jù)設(shè)計(jì)選用不同的開關(guān)形式。

• 尺寸和安裝方式：根據(jù)電抗器和變壓器的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，結(jié)合溫度開關(guān)的尺寸和安裝空間來選擇合適的安裝方式（外置/內(nèi)埋），以確保安裝方便并不影響設(shè)備的正常運(yùn)行。

• 外殼環(huán)氧包封產(chǎn)品：溫度開關(guān)的絕緣層熱縮后會有點(diǎn)尖銳，漆層較薄的漆包線如果用力裝配會有割破的風(fēng)險(xiǎn)，引起短路或絕緣耐壓不夠。推薦使用外殼環(huán)氧包封溫度開關(guān)，圓潤光滑，不會對漆包線造成傷害。我司 ST01、ST06、BW-B、BW-E 系列均有環(huán)氧包封產(chǎn)品。