贴片PNPN光伏旁路二极管内部连接方式

丁忠军 林俊

摘要：本文公开一种贴片PNPN光伏旁路二极管内部连接方式，PNPN光伏旁路二极管包括：底板;连接件，安装在底板上;两个晶粒，其中一个晶粒安装在连接件上，另一个晶粒安装在底板上;跳线，一端与位于连接件上的晶粒上方连接，另一端与底板连接。光伏组件，包括上述的二极管，本实用新型解决了现有技术中二极管在大功率光伏组件下散热效果差和封装工艺要求较高的技术问题。

关键词：贴片PNPN 绝缘片 光伏旁路二极管

1 引言

随着光伏组件功率需求，通过加大电流使其功率变大，而大电流一般都是通过增大晶粒的面积以满足需求;目前市场需求已经向25～30A迈进;通过加大光伏旁路二极管电流来匹配大功率的光伏组件;然后其更大电流下散热，封装工艺已经来到了瓶颈;汽车随着晶粒的面积越来越大，其安裝时承受的机械应力则会变大，以及焊接时承受的焊接应力也会变大;在焊接时，由于面积太大中间的气孔很难自行排出，气孔率则会变大，因此需要控制单个晶粒的面积。

授权公告号为CN105227129B的专利公开了一种高导热贴片光伏旁路二极管，该设计加大焊接面积大，具有更好的散热性能，通过降低了正向压降，来减小发热;而该设计面对大功率的组件25A及以上（18Xmm&210mm），其封装工艺和散热问题无法得到解决。

2 装置设计

贴片PNPN光伏旁路二极管内部连接方式，本文对其连接方式及内部配件说明如下：

1）底板，导电材料，一般为铜材;

2）连接片，通过焊接方式安装在所述底板上;

3）两个晶粒（同规格），其中一个所述晶粒安装在所述连接件上，另一个所述晶粒安装在所述底板上;

4）跳线，一端与所述位于连接件上的晶粒上方连接，另一端与底板连接;

5）绝缘片，两块压焊金属片，分别装配于所述绝缘片的正反两面，其中一块所述压焊片与所述底板连接。

3 图示说明

为了更清楚地说明本文的技术方案，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本文所述的贴片PNPN光伏旁路二极管内部结构示意图;

图2为本文所述的绝缘片201的侧面结果示意图;

4 具体实施

下面将结合附图对本文技术方案进行详细的描述。

如图1-2所示，本论文阐明了一种光伏旁路二极管封装结构，包括：

底板1，具体地，该底板1为底部导电片，用于导通;

连接件2，安装在所述底板1上，该连接件2用于实现两个晶粒的分离和后续的串联;

两个晶粒3，其中一个所述晶粒3安装在所述连接件2上，另一个所述晶粒3安装在所述底板1上;

铜跳线4;

一端与所述位于连接件2上的晶粒上方连接，另一端与底板1连接，该跳线4能够实现一个晶粒3的正极与另一个晶粒3的负极导通。

其中，所述底板1为导电片，该金属跳线能够实现晶粒之间的导通。

其中，所述连接件2为：

绝缘片201;

两块压焊金属片202;

分别装配于所述绝缘片201的上、下两侧，其中一块所述压焊金属片202与所述底板1连接;本申请实施例中的绝缘片201用于绝缘，即避免晶粒与压焊金属片202导通，而压焊金属片202是用于固定连接的，便于连接件2的安装。

其中，本申请实施例还包括两根引出线5，一根所述引出线5与装配于所述底板1上的晶粒3上方连接，另一根所述引出线5与位于所述绝缘片201上方的所述压焊金属片202连接;本申请实施例中的引出线5起导通作用，即一个引出线5连通作为正极，另一个引出线5连通作为负极。

其中，所述绝缘片201为陶瓷片或者高树脂片。

其中，所述绝缘片201的正投影面覆盖所述压焊金属片202的正投影面，绝缘片201的面积大于压焊金属片202的面积，在晶粒导通时，能够有效隔离晶粒3与压焊金属片202，避免两者导通。

其中，所述底板1的侧边设置有分压段6。

5 结束语

本文阐述的贴片PNPN的光伏旁路二极管封装结构打破了传统思维，因现有的光伏组件需要大功率时，往往是通过加大电流使其功率变大，而大电流一般都是通过增大晶粒的面积以满足需求;

而本次将将单个关顾旁路二极管的所需的大面积晶粒改为两个串联的小面积晶粒，在达到功率需求的同时还能满足散热需求和封装需求;同时减少了光伏组件在发电过程中耗损，光伏组件的保护从原先热斑产生时，组件功率损失由原先的三分之一降低为六分之一，对光伏组件的保护再次提升一个等级，然而咱在光伏发电系统组，由于光伏旁路二极管是光伏组件的心脏，其自身的稳定性承载着电力系统长期运行的安全性，在光伏系统零部件25年的质保中充当一个决对重要的角色。

参考文献

[1]何永存;赵帅帅.专利CN105227129B高导热贴片旁路二极管.常州星海电子有限公司， 2015.

[2]徐红波.专利CN306423031S高导热型光伏旁路二极管.宁波刚波电子有限公司， 2020.

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