Las PCB combinadoras de CC FV consolidan múltiples salidas de cadenas solares en conexiones de bus de CC comunes, gestionando altos voltajes (600-1500VCC) con monitoreo integrado, protección contra sobrecorriente y supresión de sobretensiones. Estas placas sirven como puntos de distribución críticos en instalaciones solares comerciales y a gran escala que requieren un diseño robusto de alto voltaje, durabilidad ambiental y una vida útil operativa de más de 25 años que coincida con las garantías del sistema.
En APTPCB, fabricamos PCB combinadoras FV que implementan reglas de diseño de alto voltaje, circuitos de protección y capacidades de monitoreo. Nuestra experiencia en fabricación respalda instalaciones a gran escala que requieren una gestión confiable de la energía de CC y un monitoreo integral de las cadenas.
Implementación del Diseño y Seguridad de CC de Alto Voltaje
Las placas combinadoras FV manejan voltajes de CC de hasta 1500V, lo que requiere distancias de fuga y de aislamiento mejoradas, y selección de materiales para prevenir averías eléctricas o riesgos de arco eléctrico. Los errores de diseño de alto voltaje crean riesgos para la seguridad de las personas y fallas en la certificación con graves consecuencias.
En APTPCB, nuestra fabricación implementa estrictas reglas de diseño de alto voltaje y controles de proceso.
Requisitos Clave de Diseño de Alto Voltaje
- Reglas de Espaciado Mejoradas: Distancias de fuga y de aislamiento según IEC 62109 y UL 1741, manteniendo una separación mínima entre conductores de alto voltaje.
- Implementación de aislamiento: Construcción de PCB multicapa con capas de aislamiento dedicadas que logran un aislamiento reforzado entre las cadenas de CC y los circuitos de monitoreo.
- Selección de materiales: Materiales laminados de alto CTI (>400V) que previenen el seguimiento de carbono y mantienen la resistencia de aislamiento en condiciones de humedad exterior.
- Protección de la máscara de soldadura: Espesor mejorado de la máscara de soldadura que proporciona una barrera dieléctrica y protección ambiental para las pistas de alta tensión.
- Pruebas de descarga parcial: Calificación de fabricación mediante pruebas de corona que aseguran que los diseños soporten un estrés continuo de alta tensión sin degradación.
- Protección contra arco eléctrico: Características de diseño y espaciado de componentes que minimizan la energía del arco eléctrico en condiciones de falla, protegiendo al personal y al equipo.
Cumplimiento de la seguridad eléctrica
Gracias a la experiencia en fabricación de alta tensión y a los procesos de fabricación de PCB, APTPCB entrega PCB combinadoras que mantienen la seguridad eléctrica durante más de 25 años de vida útil en instalaciones a gran escala.
Integración de la monitorización y gestión de la corriente de cadena
Los combinadores fotovoltaicos modernos proporcionan monitoreo individual de la corriente de cadena, lo que permite la optimización del rendimiento, la detección de fallas y el mantenimiento predictivo. La implementación del monitoreo requiere detección de corriente de precisión, interfaces de comunicación e integración con los sistemas SCADA de la planta.
APTPCB fabrica placas combinadoras con capacidades de monitoreo integrales.
Implementación clave del monitoreo
- Detección de corriente de cadena: Medición de corriente basada en efecto Hall o shunt para cada cadena con una precisión de ±1%, lo que permite el monitoreo del rendimiento y la detección de fallas.
- Monitoreo de voltaje: Medición de voltaje de cadena y bus que valida el funcionamiento adecuado y detecta fallas a tierra o fallas de arco.
- Monitoreo de temperatura: Detección de temperatura ambiente y de componentes que permite la gestión térmica e identifica problemas de resistencia de conexión.
- Integración de comunicación: Interfaces RS-485, Modbus o Ethernet que transmiten datos de monitoreo a los sistemas SCADA de la planta para una gestión centralizada.
- Procesamiento de datos: Integración de microcontroladores que procesan datos de sensores, implementan algoritmos y gestionan protocolos de comunicación.
- Generación de alarmas: Umbrales configurables que activan alarmas por condiciones de sobrecorriente, subtensión o temperatura, lo que permite una respuesta rápida.
Visibilidad mejorada del sistema
Al integrar la monitorización mediante el ensamblaje BGA QFN y pruebas validadas, APTPCB habilita sistemas combinadores que proporcionan una visibilidad integral, mejorando el rendimiento y el tiempo de actividad de la planta.
Provisión de protección contra sobrecorriente y fusibles
La protección de las cadenas fotovoltaicas requiere detección y aislamiento de sobrecorriente para evitar que las corrientes de falla dañen los paneles, el cableado o los inversores. La implementación de la protección incluye fusibles, disyuntores y lógica de detección de fallas, asegurando un aislamiento rápido y minimizando los disparos falsos.
APTPCB fabrica placas combinadoras con sistemas de protección integrados.
Implementación clave de la protección
- Fusibles de cadena: Portafusibles montados en PCB o disyuntores integrados que proporcionan protección contra sobrecorriente para cada entrada de cadena.
- Selección del calibre del fusible: Selección adecuada del fusible que equilibra la protección de la cadena con la minimización de disparos molestos debido a variaciones normales de irradiancia.
- Detección de arco eléctrico: Circuitos opcionales de detección de fallas de arco que identifican condiciones de arco peligrosas, activando un apagado rápido.
- Detección de falla a tierra: Circuito de monitoreo que detecta fallas de aislamiento, permitiendo una respuesta rápida para prevenir daños al equipo o riesgos de incendio.
- Protección contra sobretensiones: Dispositivos integrados de supresión de sobretensiones que protegen la electrónica de transitorios inducidos por rayos, comunes en instalaciones exteriores.
- Opciones de bypass: Capacidades de bypass de cadena fusionada que permiten el funcionamiento continuo durante el mantenimiento o en caso de fallos de cadena.
Protección integral de cadenas
Mediante protección integrada y fabricación validada, APTPCB entrega conjuntos de combinadores que protegen activos solares costosos y aseguran una operación segura durante toda la vida útil del sistema.
Garantía de durabilidad ambiental para instalaciones exteriores
Las cajas combinadoras fotovoltaicas operan en entornos exteriores hostiles —instalaciones en tejados, ubicaciones desérticas, regiones costeras— experimentando temperaturas extremas, humedad, polvo y exposición a los rayos UV, lo que requiere una protección ambiental mejorada y una selección de materiales.
APTPCB implementa una protección integral para la electrónica de potencia exterior.
Métodos clave de protección ambiental
- Materiales de alta temperatura: Laminados High-Tg PCB que mantienen la estabilidad dimensional y el rendimiento eléctrico durante el funcionamiento continuo a temperaturas elevadas.
- Acabados resistentes a la corrosión: Tratamientos de superficie mejorados que proporcionan una resistencia superior a la corrosión en entornos costeros o industriales.
- Máscara de soldadura resistente a los rayos UV: Formulaciones de máscara de soldadura que resisten la degradación UV manteniendo las propiedades mecánicas y el color a pesar de la exposición continua a la luz solar.
- Protección contra la humedad: Opciones de recubrimiento conformado o encapsulado que protegen los circuitos de la humedad y la condensación en carcasas exteriores selladas.
- Amplio rango de temperatura: Selección de componentes que soportan un funcionamiento de -40°C a +85°C en diversas instalaciones geográficas.
- Pruebas ambientales: Calificación mediante humedad acelerada, ciclos térmicos y niebla salina que valida las predicciones de vida útil de 25 años en exteriores.
Décadas de fiabilidad en el campo
A través de la protección ambiental y la fabricación especial de PCB, APTPCB ofrece PCB combinadoras que sobreviven a un funcionamiento exterior prolongado en diversos climas.
Ejecución de pruebas de producción y validación de calidad
La validación del combinador fotovoltaico requiere pruebas de aislamiento de alto voltaje, circuitos de protección, precisión de monitoreo e interfaces de comunicación que garanticen un funcionamiento fiable antes de su despliegue en campo. Las pruebas exhaustivas previenen fallos costosos en campo e incidentes de seguridad.
APTPCB proporciona capacidades dedicadas de prueba de alto voltaje.
Requisitos clave de prueba
- Prueba de rigidez dieléctrica (Hi-Pot): Prueba de resistencia dieléctrica que verifica la integridad del aislamiento entre las secciones de alto voltaje y los circuitos de monitoreo.
- Resistencia de aislamiento: Medición de la resistencia de aislamiento que confirma un aislamiento adecuado que cumple con los estándares de seguridad y los requisitos de certificación.
- Validación de la detección de corriente: Verificación de la precisión de monitoreo en todos los rangos de corriente operativa con instrumentación calibrada.
- Pruebas de circuitos de protección: Activación de condiciones de sobrecorriente, falla a tierra y falla de arco, verificando las respuestas de protección adecuadas.
- Pruebas de comunicación: Validación de interfaces RS-485, Modbus o Ethernet, asegurando una transmisión de datos fiable.
- Estrés ambiental: Pruebas de ciclos de temperatura y choque térmico que identifican defectos de fabricación antes del envío.
Seguridad y rendimiento validados
Mediante pruebas exhaustivas con controles de sistema de calidad, APTPCB entrega PCB combinadoras que cumplen con los estándares de seguridad y las especificaciones de rendimiento, lo que respalda implementaciones exitosas a gran escala.
Apoyo a la producción escalable para instalaciones solares
Los requisitos de los combinadores fotovoltaicos abarcan desde pequeñas instalaciones comerciales hasta parques solares a gran escala, lo que exige flexibilidad de fabricación para admitir diversas especificaciones, certificaciones y requisitos de volumen, desde cientos hasta miles de unidades.
APTPCB ofrece fabricación escalable desde prototipos hasta producción en volumen.
Capacidades clave de producción
- Configuraciones personalizadas: Fabricación flexible que se adapta a los recuentos de cadenas, las clasificaciones de voltaje y las funciones de monitoreo que satisfacen los requisitos específicos del proyecto.
- Prototipado rápido: Producción de lotes pequeños NPI que entrega unidades de evaluación para respaldar la licitación de proyectos y la validación de ingeniería.
- Producción en volumen: Capacidad de producción en masa que respalda proyectos a escala de servicios públicos que requieren miles de conjuntos combinadores con calidad constante.
- Soporte de certificación: Documentación de fabricación y pruebas que respaldan las certificaciones UL, CE y regionales, lo que permite instalaciones globales.
- Gestión de la cadena de suministro: Adquisición de componentes que garantiza la disponibilidad de componentes especializados de alta tensión y dispositivos de fusión.
- Soporte técnico: Asistencia de ingeniería con diseño de alta tensión, coordinación de protección y fabricación durante todo el ciclo de vida del proyecto.
Asociación para una infraestructura solar fiable
A través de capacidades escalables y soporte receptivo, APTPCB permite a los desarrolladores solares y EPC implementar una infraestructura de gestión de energía de CC fiable. Nuestra experiencia en energía eléctrica respalda proyectos solares a gran escala exitosos a nivel mundial.