在過去的10年中，光伏（PV）系統的應用呈幾何級增長，但在電網中的供電量卻僅占極少的比例。作為一種清潔能源，太陽能發電系統為何不能為世界各地的電網提供更多的電能呢？阻礙光伏系統大規模推廣的主要原因是費用（美元/瓦）和效率方面的考量。在開發新的太陽能技術（太陽能逆變器、電源優化器等）時，系統設計人員必須利用智能系統和子系統拓撲結構提高效率，降低單位成本。

圖1.光伏陣列

光伏系統的效率主要取決于電能轉換子系統和對光伏模塊功率的實時監測。傳統的做法是將兩種功能集成于太陽能逆變器中，這樣系統架構師便可以設計更高效的電源轉換級，同時實現多支路功率監控。單個光伏陣列中的光伏支路數量增加后，其電容量也會增加到50千瓦或以上，因此有必要將光伏支路整合到逆變器前的一個高壓直流（DC）總線中。這個系統被稱為太陽能匯流箱。太陽能匯流箱可以減少外部電纜和銅直流母線，進而降低總系統成本。太陽能匯流箱中還可以按照光伏系統安裝的地區標準安裝手動安全隔離開關。

隨著光伏陣列尺寸的增加，效率問題日益突顯。由于電流傳感器需要監測更多的面板和支路，因此可能無法及時檢測到面板中發生的微小故障，造成無法修復的損壞。而由于故障未被檢測到，太陽能電池板便無法滿負荷運行，光伏系統的運行效率便會降低。在檢測到故障后，技術人員必須在多支路中查找損壞的太陽能電池板。與之相比，支路級電流感應具有更高的成本效益，它可以減少系統停機時間和設備更換成本，降低單位電量的成本。

為提高多支路級監控到支路級監控之間的過度梯度，通過集成電流和電壓感測和監測技術，太陽能匯流箱可升級為智能匯流箱。除了電流和電壓感應這一“智能”技術，智能匯流箱還包括另外一個關鍵特性：過電流保護。若出現安全問題或判定設備可能遭受進一步損壞，可將單個支路從整個太陽能發電系統斷開，這樣便可以節省設備更換費用。圖2是安裝智能匯流箱的光伏系統的可視化框圖。

圖2. 安裝智能匯流箱的光伏系統

通過精確的高側電流感應，智能匯流箱降低了系統成本，提高了系統效率。TI在電流測量領域提供眾多的隔離和非隔離式解決方案，包括磁通門傳感器（使用閉環補償磁通門傳感器參考設計的±15A電流傳感器），霍爾效應傳感器（使用雙極供電參考設計的100A閉環電流傳感器的參考設計），以及分流器監測器（40V至400V單向電流/電壓/功率監控參考設計）。這些解決方案可以完全滿足智能匯流箱對高側電流感應精度、成本和電流范圍的要求。