关于接线盒的二极管

数字电路常用开关二极管
数字电路中常用的开关二极管主要有普通二极管、肖特基二极管和发光二极管（LED）。

1. 普通二极管（Diode）：普通二极管是最常见的一种开关二极管，也被称为整流二极管。

它有正向导通和反向截止的特性。

在数字电路中，普通二极管常被用作开关，通过施加适当的正向电压使其导通，而在反向电压下则截止。

2. 肖特基二极管（Schottky Diode）：肖特基二极管是一种快速开关二极管，主要用于高频和高速数字电路中。

它具有较低的正向压降和快速恢复时间，能够提供更高的开关速度和更低的开关损耗。

3. 发光二极管（Light Emitting Diode, LED）：发光二极管是一种将电能转化为光能的二极管。

在数字电路中，LED通常用作指示灯或显示器，能够发出不同颜色的光信号。

这些开关二极管可以根据具体的应用需求选择使用，用于实现电路的开关控制、信号处理和光学显示等功能。

1.0绪论
太阳能组件工作环境各不相同，对组件的适应性、耐候性要求非常严格，这就要求组件厂商在选用原材料是要把好质量关。

在所有的原材料中，接线盒的重要性显得非常突出。

太阳能光伏接线盒作为太阳能电池组件的一个重要部件，是介于太阳能电池组件构成的太阳能电池方阵和太阳能电池充电控制装置之间的连接器，是一门集电气设计、机械设计和材料科学相结合的跨领域的综合性设计，为用户提供了太阳能电池板的组合连接方案。

作为太阳能电池组件的一种连接器，太阳能光伏接线盒主要的作用就是将太阳能电池模块产生的电能经电缆导出，并保护组件引线不受外界换进侵蚀。

由于太阳能电池使用场合的特殊性和其本身的昂贵价值，太阳能光伏接线盒必须经过特殊设计才能满足太阳能电池组件的使用要求。

2.0铜绿产生的原因
因为铜的电阻率低，对于功率的损耗小，价格相对银要便宜，且其延展性好，加工方便，所以接线盒内含铜器件比较多：汇流带是由纯度为99.9999%的铜基材和表面涂层构成；接线端子是是表面镀铬的铜构成；二极管引脚也是由表面镀锡或铬的铜做成；线缆是由纯铜加工而成。

但是由于铜比较活泼，容易和其他物质发生反应，所以，对含铜物品的防护就显得十分重
要。

表现在接线盒上就是防水防尘等级、散热性能等方面。

2.1铜绿产生机理
铜与空气中的氧气、二氧化碳和水等物质反应产生的物质，颜色翠绿，俗称铜绿。

化学式为：。

国家标准《光伏组件接线盒用二极管技术要求》（征求意见稿）编制说明一、任务来源和说明根据2012年国标委立项公告，国家标准《光伏组件接线盒用二极管技术要求》（计划项目编号：20121525-T-424）由国家太阳能光伏产品质量监督检验中心牵头，常州佳讯光电产业发展有限公司、扬州扬杰电子科技股份有限公司、人和光伏科技有限公司、浙江佳明天和缘光伏有限公司、保定易通光伏科技有限公司等单位参与起草和编制工作该标准由国家质量技术监督检验检疫总局管理，由中国标准化研究院归口。

二、标准编制目的和意义在技术的不断发展以及各国政府的激励政策的推动下，全球太阳能光伏发电产业和市场得以迅速发展，我国已经成为全球最大的太阳能光伏组件生产国和应用国。

地面光伏组件接线盒用二极管一般并连在几列相互并串联的电池片两端，用作旁路二极管，防止组件的热斑效应。

当所有的电池片都被充分照射并正常地产生能量时，旁路二极管反偏，电流经各电池片流过。

当流过某个电池片的电流减少而该电池片变为反偏时，与之并联的旁路二极管变为正偏而导通，电流则经旁路二极管流过，绕过了不能正常工作的电池片，从而防止该电池损坏。

地面光伏组件接线盒用二极管是光伏组件的关键元器件，其性能和质量与光伏组件及其光伏发电系统的长期安全可靠运行直接相关。

目前我国还没有光伏组件接线盒用二极管相关的国家标准和行业标准，缺少了必要的技术要求不利于产品的质量把关和监督，使得部分质量低劣的二极管被用于光伏组件中，导致了光伏系统的安全可靠运行存在着严重的隐患。

为了保证我国太阳能光伏产品的质量，进一步提高光伏组件的整体性能，规范光伏产业的健康发展，从而确保光伏系统的稳定可靠运行，制订相应的国家标准已显得十分迫切，同时也具有十分现实的意义。

三、编制原则和编制过程本标准编写符合GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规定。

1、编制原则本标准的编制在参考了GB/T 9535-2006《地面用晶体硅光伏组件—设计鉴定和定型》、IEC 62790 ：2104《Junction boxes for photovoltaic modules –Safety requirements and tests》的基础上，借鉴IEC 61730-2 《光伏（PV）组件安全鉴定第2部分：试验要求》、GB/T 4023《半导体器件第2部分整流二极管》、等标准制定本国家标准。

光伏接线盒用二极管工作原理
光伏接线盒是太阳能光伏电池组件的一个重要部分。

它包含着多个太阳能电池板的连接和保护元件，其中二极管是一种必不可少的元件。

那么，光伏接线盒用二极管的工作原理是什么呢？
首先，二极管是一种只允许电流单向通过的半导体器件。

一般来说，它由p型半导体和n型半导体两种材料组成，中间有一个p-n结。

当二极管正向工作时，即正极连接p型半导体，负极连接n型半导体，外加电压大于二极管的阈值电压时，电流可以顺利通过；反向工作时，即正极连接n型半导体，负极连接p型半导体，外加电压小于二极管的阈值电压时，电流会被阻断。

在光伏接线盒中，二极管被用来保护太阳能电池板，防止它们在夜晚或阴天时受到反向电流的损害。

当太阳能电池板在正常工作时，二极管处于正向导通状态，电流可以从太阳能电池板向负载电路流动；而当太阳能电池板处于反向电压状态时，二极管就会变成反向阻断状态，从而防止反向电流的流动。

总之，光伏接线盒用二极管保护太阳能电池板的原理就是利用二极管的单向导通特性，将正向电流顺利通过，而防止反向电流的流动，从而保护太阳能电池板的安全运行。

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二极管选用建议
2．选用说明：
①短路电流<5A,选用10A10，说明如下：
a.考虑到环境的因素和10A10本身发热量大的特点，二极管制造厂家建议在
10A10使用时降额（50%）使用。

b.肖特基二极管（10SQ050）价格为整流二极管（10A10）大约三倍，如果整流
二极管能满足要求，尽量选用整流二极管。

②短路电流在5～１０A,选用10SQ050，说明如下：
a.选用10SQ050, 考虑是考虑到这种二极管具有相对更高热的可靠性，同时其耐
压也能满足电池片反向电压的要求。

③短路电流在１０～１２A,选用SB1240，说明如下
a.SB1240为德国Diotec生产的二极管，这个是目前能找到的能通>10A电流，
并且为DO封装的肖特基二极管。

3．接线盒选用建议
环境温度在75℃情况下，10SQ050二极管在通8A电流时，外壳温度达到160℃，因此建议大功率组件的接线盒采用CSI-Jbox-06。

如有不妥，请指正。

光伏接线盒用二极管工作原理光伏接线盒是太阳能光伏发电系统中最常用的组件之一，它主要起到连接电池板和电池串的作用。

而二极管则是光伏接线盒内的一种重要元件，其作用是防止逆流电流的产生。

今天我们就来详细地讲解一下光伏接线盒用二极管的工作原理。

首先，我们需要了解二极管的基本结构及其工作原理。

二极管是由P型半导体和N型半导体组成的，其中P型半导体的载流子为空穴，而N型半导体的载流子为电子。

当P型半导体和N型半导体相接触时，会形成一个PN结，该结会给电流一个特定的方向，因此，二极管有“单向导电性”这一特性。

而在光伏发电系统中，当太阳能电池板向电网输送电能时，夜间或云天等无法正常发电的时候，电网会返回电荷。

这时，如果没有二极管的阻挡作用，就会产生逆流电流，导致电能大量流失。

因此，光伏接线盒中插入二极管，就可以避免这种不必要的流失。

具体而言，当光伏发电系统工作时，电流向负载方向流动，二极管处于导通状态，此时电流汇集于负载。

而当电网回馈电能时，电流方向与负载方向相反，二极管处于反向截止状态，此时逆流电流会在二极管中形成反向电压，使其阻止电流反向流动。

除了延长光伏发电系统寿命，二极管还可以起到保护作用。

当系统发生过电压、过电流等异常现象时，二极管还可以及时发现并截断电路，以避免设备受到损坏。

需要注意的是，光伏接线盒中用的二极管必须具备耐高温、低电压降、反向漏电流小等特点，以保证系统稳定工作。

此外，在使用二极管时还要注意其工作温度范围、工作电流范围等参数，以免超过二极管的承受范围而导致损坏或失效。

总之，光伏接线盒用二极管的工作原理是通过利用其单向导电性和反向截止特性来防止逆流电流的产生，从而保护光伏发电系统。

在实际使用的过程中，我们需要选择适合的二极管，并注意保养和维护。

旁路二极管的作用是防止热斑效应发热烧坏组件。

1 工作电流（应大于单体电池的短路电流）2 最大结温（应大于二极管工作时自身的温度）3 热阻（热阻小能使二极管及时散热，不致于热失效）4 压降（压降小能减少自身的发热）5 反向击穿电压(大于与其并联的电池的开路电压的叠加值)1.工作电流I 应大于单体电池的短路电流2.最大结温反应了二极管的耐热能力，如果二极管的工作温度长期超过该温度则会导致该二极管的过热失效。

结温要求大于150℃。

3.二极的热阻反应了二极管的散热能力，热阻越小，则散热越好，二极管因为过热失效的可能性就越小。

4.二极管的自身压降越小越好，因为电流一定若压降大，则发热大，有可能使二极管失效。

5.二极管的反向击穿电压应大于与其并联的电池开路电压叠加值6.常见的72片单体电池串联组件的接线盒中用10SQ050型肖特基二极管，其反向工作电压为50V；最大平均电流10A最大结温度200℃.还应按在IEC 61215测试二极管发散热量是否满足要求一、热斑效应一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量。

被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应。

这种效应能严重的破坏太阳电池。

有光照的太阳电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。

为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏，最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管，以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。

二、Bypass diode的作用：当电池片出现热斑效应不能发电时，起旁路作用，让其它电池片所产生的电流从二极管流出，使太阳能发电系统继续发电，不会因为某一片电池片出现问题而产生发电电路不通的情况。

二、Bypass diode 选择原则：１、耐压容量为最大反向工作电压的两倍；２、电流容量为最大反向工作电流的两倍；３、结温温度应高于实际结温温度；４、热阻小；５、压降小；三、实际结温温度测量方法：把组件放在75度烘箱中至热稳定，在二极管中通组件的实际短路电流，热稳定后（例如1h），测量二极管的表面温度，根据以下公式计算实际结温：Tj=Tcase + R*U*I其中R为热阻系数，由二极管厂家给出，Tcase是二极管表面温度（用热电偶测出），U是二极管两端压降（实测值），I为组件短路电流。

太阳能电池组件装接线盒及二极管焊接操作规程一．准备工作
1.1 穿好工作衣、工作鞋、戴好工作帽。

1.2 清洁、整理工作场地、操作工具、用具。

二．对上道来料进行检验。

检验要求如下：
2.1 组件完好、干净。

2.2TPT 完好无损，表面平整。

三．装接线盒作业过程
3.1 准备好相应规格的接线盒，在接线盒底部四周的安装处涂上硅胶。

3.2 将组件正、负极引线穿过接线盒引线孔，将接线盒粘在TPT 上。

3.3 保持接线盒与铝边框的距离一致。

3.4 用电烙铁把焊接片进行搪锡，搪锡后焊接片锡面
应成弧形状、表面光滑透亮，焊锡高度2mm 。

3.5 将组件正负极引线焊在搪过的焊接片上，使之达到焊接要求
3.6 焊接二极管：
3.6.1 二极管两端引线头部搪锡；
3.6.2 将搪好锡的二极管的正极焊在组件引线的负极
上
3.6.3 将搪好锡的二极管的负极焊在组件引线的正极
上
3.7 在组件接线盒底部边缘处均匀地涂上一层硅胶。

3.8 室温固化45 分钟以上。

3.9 盖上盒盖，拧紧盒盖螺丝。

3.10 安装新型接线盒时，检查二极管及接插件是否正
确、牢固，并使用专用工具将引线接好。

四．操作结束后进行自检。

自检要求如下：
4.1 接线盒与TPT 之间必须用硅胶完全密封，涂胶应均匀，平滑。

4.2 组件正，负极引线以及二极管应焊接牢固、规范。

4.3 符合要求，做要相关记录，并流到下道工序。

4.4 发现有批质量问题，应立即通知生产主管。

光伏电站旁路二极管应用失效分析杨松;诸荣耀;沈道军;罗易;李春阳;王仕鹏;黄海燕【摘要】主要研究光伏电站中经常出现的集中区域多接线盒二极管失效、零星接线盒内部二极管全部失效、正反偏置电压对二极管的性能影响、ESD静电能力对二极管性能的影响,以及正常发电光伏组件出现热斑等异常现象时旁路二极管的工作状态.通过相关探索性试验,进一步破析二极管从失效初期到最终失效的发展过程和因素,以便确定电站在不同工作状态下对二极管工作可靠性的要求,并在此基础上作出总结.【期刊名称】《太阳能》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】11页(P36-46)【关键词】光伏组件;光伏电站;二极管;热斑效应;ESD静电能力;光伏接线盒【作者】杨松;诸荣耀;沈道军;罗易;李春阳;王仕鹏;黄海燕【作者单位】浙江正泰新能源开发有限公司;浙江正泰太阳能科技有限公司;浙江正泰新能源开发有限公司;浙江正泰新能源开发有限公司;浙江正泰新能源开发有限公司;浙江正泰新能源开发有限公司;浙江正泰太阳能科技有限公司;浙江正泰太阳能科技有限公司【正文语种】中文0 引言太阳能光伏组件用旁路二极管的可靠性一直受到业界的广泛关注，随着全球太阳能光伏电站组件使用数量的增加和使用时间的推移，系统部件的可靠性问题逐步显现。

光伏组件的生产制成、系统安装和电站运行等不同阶段，因产品质量与外界环境及施工等因素均可造成旁路二极管失效(包括二极管的应用选型不当)，给太阳能光伏电站的正常运行和工作寿命带来极其不利的影响。

正泰作为光伏电站的投资建设单位，曾多次同接线盒厂家、二极管厂家、光伏组件生产商合作，一同参与太阳能电站二极管失效事故的处理，分析不同二极管厂家产品的若干二极管失效案例，从中找到一些失效原因和规律，但也存在着不少需试验确认的失效因素和改善措施。

为此，正泰新能源开发有限公司在屋顶510 kWp光伏电站现场与公司内部实验室对电站应用中发生二极管失效的情况进行了多项探讨性试验。

光伏接线盒二极管击穿的原理
噫，你问到光伏接线盒里二极管击穿的事儿啊，这可得好好给你说说。

咱们先从原理上讲起。

在光伏系统里头，那接线盒就像个交通枢纽，把光伏板产生的电能传到电池或者电网里头去。

而这二极管呢，就像个守门员，防止电流乱窜。

但有时候，这守门员也会出问题，就是咱们说的“击穿”。

击穿这事儿，说白了就是电压太大了，二极管承受不住，就像你拿个大锤子去砸鸡蛋，鸡蛋肯定得碎。

在光伏系统里，如果电压或电流超出了二极管的承受范围，那二极管里面的材料就会被破坏，形成一条通道，让电流直接穿过去，这就叫击穿。

那为啥会超出承受范围呢？原因可不少。

比如说，光伏板可能老化，产生的电压就不稳定；或者接线有问题，导致电流过大；还有可能是二极管本身质量不行，承受不了大电压。

要避免二极管击穿，就得从源头上解决问题。

得定期检查光伏板和接线，确保它们都好好的；还得选用质量好的二极管，别为了省几个钱就买个次品。

这样，光伏系统才能稳定运行，咱们用电才能放心。

咱再说说这方言的事儿。

四川话里头，击穿可以说成“被电压打穿了”；陕西方言可能会说“二极管让电流给戳破了”；北京话可能就是“二极管扛不住了，给电压干趴下了”。

虽然说法不一样，但意思都差不多，都是说二极管承受不住电压，坏了。

所以啊，光伏接线盒里的二极管击穿，就是这么个原理。

咱们得注意检查和维护，才能让光伏系统稳定运行，咱们用电才能更放心。