增益怎么算(双面组件的增益到底怎么测算？标准来了！)-鸿图投资网

摘要：双面组件的增益到底怎么测算？标准来了！还记的2018年的年初，一个“双面组件背面功率如何计算”引发的业内大讨论吗？（详见：双面组件背面功率建议按5%考虑及原因分析）由于

双面组件的增益到底怎么测算？标准来了！

还记的2018年的年初，一个“双面组件背面功率如何计算”引发的业内大讨论吗？（详见：双面组件背面功率建议按5%考虑及原因分析）

由于当时“双面功率的背面功率如何计算”并无标准，因此这一问题引起业内热火朝天的讨论。当时就有专家呼吁，双面组件的各项标准应该快速建立起来！

通常所讲的双面组件标准，是指双面组件电性能测试标准，对双面组件的Pmpp、Vmpp、Impp、Isc、Voc等参数进行规定。

按照原单面组件的测试标准，双面组件正面与背面STC条件下的电性能是可以分别测试的，那么额外的标准意义何在呢？原因在于：双面组件引入了双面率（或称为双面系数）这一新的评价维度。

对于两种不同的双面组件，正面功率与双面率各不相同，需要一个标准来综合评价其性能。（实际上单面组件也可以认为是双面率为0的光伏组件）。

该标准的制定，对于应用双面组件的光伏电站系统设计、双面组件的功率质保、客户对组件先进性与售价的评估、乃至制造商在设计双面电池、组件时，在正面功率与双面率间的如何取平衡都有重要的参考意义（制作双面电池、提升双面电池双面率可能会导致电池正面效率降低）。

原则：能快速得到应用

双面组件已经于标准落地前实现规模应用，在第三批应用领跑者项目中双面组件计划用量达到50%以上。在标准的制定上，应贴近应用（并避免细枝末节的争论），使标准能尽快推出并被广泛接受，尤其是被电站投资商所接受。

单面光伏组件标准测试环境（STC：辐照度1000W/m2、电池温度25°C、光谱AM1.5）本身也是设定的测试条件，但在设定双面组件测试条件时，就应使根据标准得到的功率增益与实际电站中能够获得的发电增益相一致。

比如，NREL的论文中模拟了21%地表反射率、组件倾角37°、1m离地高度、AM1.5条件下单块组件的背面辐照（略高于130W/m2）（见下图）。

然而，是考虑到在实际大型电站中，组件背面受到的辐照会低于单块组件的理想情况，因此典型的背面辐照还是选在100W/m2更合适。

双面组件测试的三种技术路线

在双面组件电性能测试方法上，首先均是测试一定样本量的正、背面STC条件下的电性能以明确组件双面率，之后存在三种路线：

技术路线1：正面补偿光强测试，

技术路线2：双面打光测试，

技术路线3：根据理论公式计算，最终得到一定背面光强下（正面处于STC条件）双面组件的电性能参数。

其中，

“技术路线2：双面打光测试法”，如果能解决设备成熟度问题自然是最理想的（对于透光双面组件，消除正面透过的光对背面的影响还是比较难的），但考虑到双面打光设备即便在第三方实验室广泛应用仍是漫长过程，而其他两种方法相对双面打光法的偏差也很小（~1W），因此至少一定时期内技术路线1和3会在第三方测试与工厂出厂测试中占据主流地位，在标准制定中就没必要苛求准确性而与实际应用脱节。

三种技术路线的应用情况

目前IEC的双面标准（IECTS60904-1-2）采用了“技术路线1：正面补偿光强法”与“技术路线2：双面打光法”，因细节上的争论仍未定稿；

光伏行业协会的《双面发电组件参数测试方法》（http://www.chinapv.org.cn/standard_dynamics/254.html）采用了“技术路线3：公式计算法”，在发布了征求意见稿后一直处于修改状态；

中国质量认证中心的《双面光伏组件电流-电压特性测试方法》（CQC1619-2018）则参考业内已达成的共识迅速定稿，采用了“技术路线1：正面补偿光强法”，在2018年6月发布。

该标准面向第三方测试/认证采用了正面补偿光强法，即测试等效辐照度下正面的电参数作为双面组件的电参数（Pmpp、Vmpp、Impp、Isc、Voc、FF、h）。等效辐照度基于双面系数（即通常所说的双面率）通过以下公式计算：

GR,i为背面的辐照度，i可取值50、100、150、200（W/m2）等。

因此当GR,i取1000W/m2、组件双面系数75%时，等效辐照度为1075W/m2，在该辐照度下组件的转换效率相对1000W/m2变化很小，因此这时的背面功率增益大约为7.5%。

第三方的测试报告应包含以下信息：

铭牌或产品说明书宜额外标示GE,100等效辐照条件下的I-V特性参数，具体要求为：

1、背面发电量增益的计算

电站投资者实际关心的往往是在草地、土地、沙地、水泥地等环境下双面组件的发电增益。然而，一方面，这些典型地表的反射率往往随具体环境不同是不同的，无法精确给出；另一方面，双面组件的发电增益不仅与地表反射率相关，也与组件最低点离地高度，具体项目地直射光与散射光的比例、组件对地表的覆盖度（GCR）以及纬度有关，实际项目中支架、汇流箱等如对组件背面有遮挡还会导致发电增益降低，这些都属于电站设计中需要解决的问题。

在双面组件标准中仅给出背面辐照度与等效辐照下的功率是科学的，10%的背面辐照也可与一般的草、土混合地表环境（反射率~25%）相对应。

投资者关心的问题可以通过PVsyst软件来做仿真。目前该软件已经升级到6.75版本，对于固定支架上的双面组件发电模拟已比较准确，电站容配比可结合PVsyst软件精确计算最优值。

2、不同时间，背面发电量增益不同

如前文所述，类似单面组件STC条件下的功率，双面组件等效辐照下的功率也应是与正面功率相对应的组件综合发电能力的体现，全年发电增益如为7.5%（背面辐照与正面辐照之比为约10%），根据模拟与实证结果，夏季的增益会高于7.5%，冬季的增益则低于7.5%，一天中正午时背面与正面辐照度比可能为8%，而早晨、傍晚由于光照中散射光比例高，背面与正面辐照度的比值可达20%以上。

3、背面发电量增益影响大

如开篇提到，双面组件标准为不同双面率组件先进性对比提供了依据。同等组件尺寸下，如双面组件A正面功率310W，双面系数75%，双面组件B正面功率300W，双面系数82%，则A在100W/m2背面辐照时的等效功率约333W，高于B组件（约324.6W），而单面组件C即便正面达到320W，在地面电站中的发电能力仍将不及组件A和B。

4、弱光性提高背面发电量增益

双面组件（双面均会钝化）的背面发电增益是指相对正面发电而言的，在发电实证中双面PERC组件可使用功率相近的单面PERC组件作为对照组。如采用常规铝背场组件作为对比时，因双面组件的弱光发电优势与较低的功率温度系数值，实证中得到的发电优势将高于仅凭背面辐照获得的发电增益。即如果双面组件的背面发电增益为7.5%时，实证中相对常规组件则可多发电~10%。

5、双面组件的正面也要达标

第三批应用领跑者项目18.7%的单晶满分效率指标是针对所有组件的（当时没有双面标准推出），中标方均承诺正面功率达到满分标准，因此实际供货时双面组件正面效率需满足投标承诺。

增益带来自宽积计算公式

增益带宽积计算公式为：GBW=GainxBW。式子中GBW即增益带宽积，Gain为放大倍数，BW为带宽，下面我来介绍一下这个公式的用途。这个公式是利用多数电压反馈型运放符合的一阶RC模型来拟合运放的开环增益曲线，通过运放的低频开环增益Am，电路的衰减系数M，反馈系数F，来准确计算电路中所需要运放的GBW。算法模型在初始条件里，会给出了在运放GBW和低频开环增益Am选型固定之后，如何来准确计算某个频率f所对应的闭环增益Acl，通过这个公式的计算方法，设计者可以快速对运放进行选型，不必依赖于某些经验公式，更加可以根据实际电路中所容忍的增益误差来选型运放的GBW，对设计者帮助很大。

如何求运算放大器的电压差模增益？

计算公式为U=IR。指不带反馈网络时的状态下在输入功率相等的条件时，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。即一个理想的运算放大器，其开环增益应为无穷大。

大多数电压反馈(VFB)型运算放大器的开环电压增益(通常称为AVOL，有时简称AV)都很高。常见值从100000到1000000，高精度器件则为该数值的10至100倍。

有些快速运算放大器的开环增益要低得多，但是几千以下的增益不适合高精度应用。

此外还要注意，开环增益对温度变化并不高度稳定，同一类型的不同器件也会存在极大差异，因此，增益值必须很高。

增益带宽积是如何计算的？

一种简单的方法：你可以把运放接成电压跟随器的形式，输入一个固定电压的信号，然后逐步提高输入信号的频率，当输出信号的电压下降到约为输入电压的0.707倍左右的时候，此时的频率就可以简单的认为是运放的带宽，此时的放大倍数为1，所以这个频率值也可以认为是运放的增益带宽积。

dnf增益强化技能等级怎么提升

1、装备：穿戴激凯特定的装备可以提升增益技能等级，例如“黄色品质”以上的装备、特殊装备、宝石等2、技能“升级材料”：使用增益技能慎肆的升级材料，例如金色灵珠、回忆之结晶明孝唤、硬币等，来提升增益技能等级。3、进阶：增益技能有时会有进阶形态，通过完成相关的任务或者使用进阶材料，可以将技能进阶为更高等级的增益技能，从而提升效果和等级。

天线增益与波束赋形

天线增益是衡量天线辐射方向图方向性程度的参数。高增益天线将优先向特定方向辐射信号。天线的增益是一种无源现象，功率不是由天线增加的，而是简单地重新分配，从而在某个方向提供比其他各向同性天线发射更多的辐射功率。增益以dBi和dBd为单位测量：

2）dBd：参考偶极天线的增益。

2）低增益天线的范围射程较短，但天线的方向相对较大。

2、偶极子排列

下图显示了偶极子波束宽度和各自增益的垂直排列：

在水平面中也可以产生波束，波束宽度每减半，增益增加3dB（理论上）。天线的最终增益是“垂直”和“水平”增益之和。

总增益=9+3+3=15dB

天线增益=15+2.15dB=17.15dB

极子在垂直面上有78度的波束，偶极子的倍增使波束宽度减半。对于垂直方向上的2个偶极子，使垂直波束宽度为32度，另外8个偶极子使波束宽度为7度。在设计天线时，部分波束功率被浪费在副瓣上。与水平波束宽度相同，两列使水平波束宽度为90度。

则该天线的参数变为如下：

天线增益=17.15dBi

波束赋形（Beamforming）又叫波束成形、空域滤波，是一种使用传感器阵列定向发送和接收信号的信号处理技术。波束赋形技术通过调整相位阵列的基本单元的参数，使得某些角度的信号获得相长干涉，而另一些角度的信号获得相消干涉。波束赋形既可以用于信号发射端，又可以用于信号接收端。简单理解可以是波峰对波峰，波峰对波谷，这样会使波峰对波峰方向的增益增大。

波束赋形如今广泛用于5G的天线阵列，天线是无源器件，5G有源天线指的就是高增益的波束赋形。正常等相的2个点源的增益是3dB，5G的天线端口>64，可知5G方向性的增益是有多大。波束赋形很大的一个特点是赋形的方向随着相位的改变而改变，因此可以根据需求调整它的方向。

对比两个天线系统，假设两个天线发射的总能量完全相同。

形成波束的最简单方法是将多个天线排列成阵列。对齐这些天线元件的方法有很多，但是最简单的方法之一就是沿一条线对齐天线，如以下示例所示。

注意：此示例图是由MatlabPhaseArrayAntenna工具箱创建。

有几种不同的方法可以实现波束成形：

1）开关阵列天线：这是一种通过从天线系统的阵列中选择性地打开/关闭天线来改变波束方向图（辐射形式）的技术。

2）基于DSP的相位处理：这是一种通过改变通过每个天线的信号的相位来改变波束方向图（辐射形式）的技术。使用DSP，您可以不同地更改每个天线端口的信号相位，以形成最适合一个或多个特定UE的特定波束方向图。

3）通过预编码进行波束成形：这是一种通过应用特定的预编码矩阵来更改波束方向图（辐射形式）的技术。

【参考文章】

1）通信百科天线增益和天线波束的参数如何计算？

https://zhuanlan.zhihu.com/p/386487466

2）过度者波束赋形简易化理解

https://blog.csdn.net/qq_44711773/article/details/103895276

3）与非网编辑一文读懂波束赋形BeamForming

https://www.eefocus.com/article/468525.html

天线增益和天线波束如何计算？

天线增益是衡量天线辐射方向图方向性程度的参数。高增益天线将优先向特定方向辐射信号。我们应该明白，天线的增益是一种无源现象，功率不是由天线增加的，而是简单地重新分配，从而在某个方向提供比其他各向同性天线发射更多的辐射功率。增益以dBi和dBd为单位测量。

dBd：参考偶极天线的增益。

dBi=dBd+2.15

高增益天线具有射程更远、信号质量更好的优点，但必须仔细瞄准特定方向

低增益天线的范围射程较短，但天线的方向相对无关紧要

天线增益和偶极子排列

半功率光束宽度约为一半

下图显示了偶极子波束宽度和各自增益的垂直排列：

因此，在水平面中也可以产生光束，光束宽度每减半，增益增加3dB（理论上）。天线的最终增益是“垂直”和“水平”增益之和。

天线增益和波束宽度的计算

垂直方向有8个偶极子，因此增益为9dB，

由于天线背板的原因带来增益 3dB，

在水平面增加一列八个偶极子，增益为3dB。

因此：总增益=9+3+3=15dB

在文章开头我们提到，在实际工程中，如果要用半波偶极子代替各向同性辐射器作为参考，那么我们必须在偶极子增益中添加2.15dB。然后以dBi为单位的天线增益：

天线增益 =15+2.15dB=17.15dB

用同样的方法我们可以求出天线的波束宽度。

偶极子在垂直面上有78度的波束，偶极子的倍增使波束宽度减半。对于垂直方向上的2个偶极子，使垂直波束宽度为32度，另外8个偶极子使波束宽度为7度。在设计天线时，部分波束功率被浪费在副瓣上。与水平波束宽度相同，两列使水平波束宽度为90度。则该天线的参数变为如下：

垂直波束宽度=7度

天线增益=17.15dBi

【芯知识】运放带宽增益积GBW的计算指南

摘要

本文介绍了运放电路带宽增益积GBW选型经验公式（GBW=Gain xBW）以外的计算方法，利用多数电压反馈型运放符合的一阶RC模型来拟合运放的开环增益曲线，通过运放的低频开环增益Am，电路的衰减系数M，反馈系数F，来准确计算电路中所需要运放的GBW。文中同时也给出了在运放GBW和低频开环增益Am选型固定之后，如何来准确计算某个频率f所对应的闭环增益Acl，通过本文介绍的计算方法，设计者可以快速对运放进行选型，不必依赖于某些经验公式，更加可以根据实际电路中所容忍的增益误差来选型运放的GBW，对设计者帮助很大。

本文由江苏润石资深FAE-OvidLing撰写

引言

在电路选型运算放大器时，不少工程师会根据经验公式 GBW=Gain x BW 来计算，比如电路的带宽是100kHz，增益需要100，那么直接选用GBW=100kHz x 100=10MHz 的运放来使用，实际上对电路的增益进行频响测试时，会发现在频率为100kHz 时，增益达不到100倍。本文利用多数电压反馈型运放符合的一阶RC模型来拟合运放的开环增益曲线，通过运放的低频开环增益Am，电路的衰减系数M，反馈系数F，来准确计算电路中所需要运放的GBW。

带宽增益积GBW的定义

对于润石的运放系列，目前多数都是电压反馈型的，其开环增益曲线有一个特点，在主极点fH之后，开环增益以-20dB/dec下降，就如下图Figure1的绿色曲线所示。红色曲线是电路配置成40dB放大倍数的闭环增益曲线，在我们经常需要用到的频段里面，也就是我们感兴趣的频段，开环增益曲线可以使用一阶RC模型来拟合，也就是说绿色曲线可以表述为：

其中Am是低频处的开环增益，fH 是运放的主极点。

一般我们认为带宽增益积GBW=Am x fH，Figure 1中

也可以从单位增益频率点来计算 GBW=1x1MHz=1MHz，所以GBW比较固定。在选取了一个运放之后，GBW 随之固定，信号的频率越高，运放的开环增益就跟着下降。

Figure1运放开环增益曲线示意图

运放电路增益带宽积GBW的计算方法

1) 负反馈电路的增益计算

Figure2 同相放大器电路图

Figure3 反相放大器电路图

根据负反馈电路的原理，不论是同相放大器还是反相放大器，其电路增益可以表述为：

其中M是衰减系数，F是反馈系数，AOL(f)是运放开环增益曲线，AOL(f) 是一个复数。

对于同相放大器

对于反相放大器

2) 替换后的闭环增益计算

为了更好描述运放的开环增益，我们把公式(2-1)代入到公式(3-1)可得：

根据GBW=Am x fH，则

根据复数求模的运算，可得：

所以根据公式(3-4)，我们可以计算已知运放的GBW，Am，求得某个频率f下电路的lAcll。

既然可以已知运放的GBW，Am，求得某个频率f下电路的lAcll，那么必然也可以计算已知电路某个频率f 至少要有增益lAcll，所需要运放的GBW。还有已知运放的GBW，Am，求得电路某个增益lAcll 下对应的频率 f 。

引入系数k，表述某个频率f下的闭环增益降低为理想增益的程度，可得：

因为理想的电路闭环增益为

所以

化简后，可得：

仿真验证

1) 已知运放GBW，计算频率f下的闭环增益Acl

根据Figure 2，R1=99k，R2=1k，运放GBW=1MHz，Am=100k，计算 f=8kHz和f=55kHz 下，电路的实际闭环增益Acl。

根据公式(3-4)，理论计算为

同相放大器电路的仿真结果见Figure4，可以看到，理论计算跟仿真结果非常接近。

Figure4 同相放大电路的仿真结果

根据Figure 3，R1=100k，R2=1k，运放GBW=1MHz，Am=100k，计算f=8kHz和 f=55kHz 下，电路的实际闭环增益Acl。

根据公式(3-4)，理论计算为

反相放大器电路的仿真结果见Figure5，可以看到，理论计算跟仿真结果非常接近。

Figure5 反相放大电路的仿真结果

2) 已知运放GBW，计算某个闭环增益Acl下对应的频率f

根据Figure 2，R1=99k，R2=1K，运放GBW=1MHz，Am=100k，计算电路的实际闭环增益Acl=90和 Acl=20时所对应的频率 f 。

根据公式(3-6)，理论计算为

同相放大器电路的仿真结果见Figure6，可以看到，理论计算跟仿真结果非常接近。

Figure6 同相放大电路的仿真结果

3) 在某个频率f下至少要有闭环增益Acl，计算电路所需要运放的GBW

根据Figure 2，R1=99k，R2=1k，要求电路在频率 f=50kHz时，电路的实际闭环增益Acl≥80，求电路中运放的GBW，假设选用运放的Am=100k。

根据公式(3-7)，理论计算为

在仿真软件中设定运放的GBW=6.68MHz，

同相放大器电路的仿真结果见Figure7，可以看到，理论计算跟仿真结果非常接近。

Figure7 同相放大电路的仿真结果

结论

通过对比本文上述介绍的三种理论计算方法与仿真软件实测值可知，本文档的计算方法非常准确有效，可以在短时间内帮助设计者进行合适的运放选型。另外需要注意，本文介绍的运放一阶等效模型，仅适用于电压反馈型运放，电流反馈型运放不适用。而且电压反馈型运放的开环增益曲线如果在单位增益带宽前存在多个极点，计算结果可能不准确。

● 江苏润石国产车规级模拟芯片来了！

● 车规级运算放大器RS721P/RS722P/RS724

● 车规级电平转换RS8T245

● 车规级逻辑芯片：RS1G08

ad603的增益怎么计算？

Vg是差分输入电压，范围是-500mV——+500mV。电阻与增益变化范围的关系是非线性的，在PDF的figure3里面有详细的说明，直接读对数表的曲线就可以了。各电压接法要根据你的实际用途来，下面举个双电源供电，利用单片AD603完成的AGC电路的例子。5，7脚直连，这样AD603的增益范围是-10-+30dB，此时带宽最大。1脚2脚之间的电压差就是Vg，它直接控制增益，VG大，则增益提高。一般2脚接固定参考电压，1脚电压由后级峰值检测电压提供。信号通过3脚输入，4脚接地。8脚正电源，6脚负电源，每个脚各挂两个去耦滤波电容.