சூரிய இன்வெர்ட்டரின் கொள்கை மற்றும் பயன்பாடு

தற்போது, ​​சீனாவின் ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி அமைப்பு முக்கியமாக ஒரு டி.சி அமைப்பாகும், இது சூரிய பேட்டரியால் உருவாக்கப்படும் மின்சார ஆற்றலை சார்ஜ் செய்ய வேண்டும், மேலும் பேட்டரி நேரடியாக சுமைக்கு சக்தியை வழங்குகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, வடமேற்கு சீனாவில் உள்ள சூரிய வீட்டு விளக்கு அமைப்பு மற்றும் மைக்ரோவேவ் ஸ்டேஷன் மின்சாரம் வழங்கல் அமைப்பு ஆகியவை கட்டத்திலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ளன. இந்த வகை அமைப்பு ஒரு எளிய அமைப்பு மற்றும் குறைந்த செலவைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், வெவ்வேறு சுமை டிசி மின்னழுத்தங்கள் (12 வி, 24 வி, 48 வி போன்றவை) காரணமாக, அமைப்பின் தரப்படுத்தல் மற்றும் பொருந்தக்கூடிய தன்மையை அடைவது கடினம், குறிப்பாக சிவில் சக்திக்கு, பெரும்பாலான ஏசி சுமைகள் டிசி சக்தியுடன் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒளிமின்னழுத்த மின்சாரம் ஒரு பொருளாக சந்தையில் நுழைய மின்சாரம் வழங்குவது கடினம். கூடுதலாக, ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி இறுதியில் கட்டம்-இணைக்கப்பட்ட செயல்பாட்டை அடையும், இது ஒரு முதிர்ந்த சந்தை மாதிரியை பின்பற்ற வேண்டும். எதிர்காலத்தில், ஏசி ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி அமைப்புகள் ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தியின் பிரதான நீரோட்டமாக மாறும்.
இன்வெர்ட்டர் மின்சார விநியோகத்திற்கான ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி முறையின் தேவைகள்

ஏசி பவர் வெளியீட்டைப் பயன்படுத்தும் ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி அமைப்பு நான்கு பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது: ஒளிமின்னழுத்த வரிசை, சார்ஜ் மற்றும் வெளியேற்றக் கட்டுப்படுத்தி, பேட்டரி மற்றும் இன்வெர்ட்டர் (கட்டம் இணைக்கப்பட்ட மின் உற்பத்தி அமைப்பு பொதுவாக பேட்டரியை சேமிக்க முடியும்), மற்றும் இன்வெர்ட்டர் முக்கிய அங்கமாகும். இன்வெர்ட்டர்களுக்கு ஒளிமின்னழுத்தத்திற்கு அதிக தேவைகள் உள்ளன:

1. அதிக திறன் தேவை. தற்போது சூரிய மின்கலங்களின் அதிக விலை காரணமாக, சூரிய மின்கலங்களின் பயன்பாட்டை அதிகரிக்கவும், கணினி செயல்திறனை மேம்படுத்தவும், இன்வெர்ட்டரின் செயல்திறனை மேம்படுத்த முயற்சிப்பது அவசியம்.

2. அதிக நம்பகத்தன்மை தேவை. தற்போது, ​​ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி அமைப்புகள் முக்கியமாக தொலைதூர பகுதிகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் பல மின் நிலையங்கள் கவனிக்கப்படாமல் பராமரிக்கப்படுகின்றன. இதற்கு இன்வெர்ட்டர் ஒரு நியாயமான சுற்று அமைப்பு, கடுமையான கூறு தேர்வு இருக்க வேண்டும், மேலும் இன்வெர்ட்டருக்கு உள்ளீட்டு டி.சி துருவமுனைப்பு இணைப்பு பாதுகாப்பு, ஏசி வெளியீடு குறுகிய சுற்று பாதுகாப்பு, அதிக வெப்பம், அதிக சுமை பாதுகாப்பு போன்ற பல்வேறு பாதுகாப்பு செயல்பாடுகள் இருக்க வேண்டும்.

3. டி.சி உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் பரந்த அளவிலான தழுவலைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். பேட்டரியின் முனைய மின்னழுத்தம் சுமை மற்றும் சூரிய ஒளியின் தீவிரத்துடன் மாறுவதால், பேட்டரி பேட்டரி மின்னழுத்தத்தில் முக்கியமான விளைவைக் கொண்டிருந்தாலும், பேட்டரியின் மீதமுள்ள திறன் மற்றும் உள் எதிர்ப்பின் மாற்றத்துடன் பேட்டரி மின்னழுத்தம் மாறுபடும். குறிப்பாக பேட்டரி வயதாகும்போது, ​​அதன் முனைய மின்னழுத்தம் பரவலாக மாறுபடும். எடுத்துக்காட்டாக, 12 V பேட்டரியின் முனைய மின்னழுத்தம் 10 V முதல் 16 V வரை மாறுபடும். இதற்கு இன்வெர்ட்டர் ஒரு பெரிய DC இல் செயல்பட வேண்டும், உள்ளீட்டு மின்னழுத்த வரம்பிற்குள் இயல்பான செயல்பாட்டை உறுதிசெய்து, AC வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தின் நிலைத்தன்மையை உறுதிப்படுத்தவும்.

4. நடுத்தர மற்றும் பெரிய திறன் கொண்ட ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி அமைப்புகளில், இன்வெர்ட்டர் மின்சார விநியோகத்தின் வெளியீடு குறைந்த விலகலுடன் ஒரு சைன் அலையாக இருக்க வேண்டும். ஏனென்றால், நடுத்தர மற்றும் பெரிய திறன் கொண்ட அமைப்புகளில், சதுர அலை சக்தி பயன்படுத்தப்பட்டால், வெளியீட்டில் அதிக இணக்கமான கூறுகள் இருக்கும், மேலும் அதிக ஹார்மோனிக்ஸ் கூடுதல் இழப்புகளை உருவாக்கும். பல ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி அமைப்புகள் தொடர்பு அல்லது கருவி கருவிகளுடன் ஏற்றப்படுகின்றன. மின் கட்டத்தின் தரத்தில் உபகரணங்கள் அதிக தேவைகளைக் கொண்டுள்ளன. பொது கட்டத்துடன் சக்தி மாசுபாட்டைத் தவிர்ப்பதற்காக, நடுத்தர மற்றும் பெரிய திறன் கொண்ட ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி அமைப்புகள் கட்டத்துடன் இணைக்கப்படும்போது, ​​ஒரு சைன் அலை மின்னோட்டத்தை வெளியிட இன்வெர்ட்டர் தேவைப்படுகிறது.

இன்வெர்ட்டர் நேரடி மின்னோட்டத்தை மாற்று மின்னோட்டமாக மாற்றுகிறது. நேரடி தற்போதைய மின்னழுத்தம் குறைவாக இருந்தால், நிலையான மாற்று மின்னழுத்தம் மற்றும் அதிர்வெண்ணைப் பெறுவதற்கு மாற்று மின்னோட்ட மின்மாற்றியால் அது அதிகரிக்கப்படுகிறது. பெரிய திறன் கொண்ட இன்வெர்ட்டர்களுக்கு, அதிக டிசி பஸ் மின்னழுத்தம் காரணமாக, மின்னழுத்தத்தை 220V ஆக உயர்த்துவதற்கு ஏசி வெளியீட்டிற்கு பொதுவாக ஒரு மின்மாற்றி தேவையில்லை. நடுத்தர மற்றும் சிறிய திறன் கொண்ட இன்வெர்ட்டர்களில், டிசி மின்னழுத்தம் ஒப்பீட்டளவில் குறைவாக உள்ளது, அதாவது 12 வி, 24 வி க்கு, ஒரு பூஸ்ட் சுற்று வடிவமைக்கப்பட வேண்டும். நடுத்தர மற்றும் சிறிய திறன் கொண்ட இன்வெர்ட்டர்களில் பொதுவாக புஷ்-புல் இன்வெர்ட்டர் சுற்றுகள், முழு-பாலம் இன்வெர்ட்டர் சுற்றுகள் மற்றும் உயர் அதிர்வெண் பூஸ்ட் இன்வெர்ட்டர் சுற்றுகள் ஆகியவை அடங்கும். புஷ்-புல் சுற்றுகள் பூஸ்ட் மின்மாற்றியின் நடுநிலை பிளக்கை நேர்மறை மின்சாரம், மற்றும் இரண்டு மின் குழாய்கள் மாற்று வேலை, வெளியீட்டு ஏசி சக்தி ஆகியவற்றுடன் இணைக்கின்றன, ஏனெனில் மின் டிரான்சிஸ்டர்கள் பொதுவான நிலத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, இயக்கி மற்றும் கட்டுப்பாட்டு சுற்றுகள் எளிமையானவை, மேலும் மின்மாற்றி ஒரு குறிப்பிட்ட கசிவு தூண்டலைக் கொண்டிருப்பதால், இது குறுகிய சி.ஆர்.ஏ.பி மின்னோட்டத்தை கட்டுப்படுத்தலாம், இதனால் சுற்று நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது. குறைபாடு என்னவென்றால், மின்மாற்றி பயன்பாடு குறைவாக உள்ளது மற்றும் தூண்டல் சுமைகளை ஓட்டும் திறன் மோசமாக உள்ளது.
முழு-பிரிட்ஜ் இன்வெர்ட்டர் சுற்று புஷ்-புல் சர்க்யூட்டின் குறைபாடுகளை கடக்கிறது. பவர் டிரான்சிஸ்டர் வெளியீட்டு துடிப்பு அகலத்தை சரிசெய்கிறது, மேலும் வெளியீட்டு ஏசி மின்னழுத்தத்தின் பயனுள்ள மதிப்பு அதற்கேற்ப மாறுகிறது. சுற்று ஒரு ஃப்ரீவீலிங் வளையத்தைக் கொண்டிருப்பதால், தூண்டல் சுமைகளுக்கு கூட, வெளியீட்டு மின்னழுத்த அலைவடிவம் சிதைக்கப்படாது. இந்த சுற்றுவட்டத்தின் தீமை என்னவென்றால், மேல் மற்றும் கீழ் கைகளின் சக்தி டிரான்சிஸ்டர்கள் தரையைப் பகிர்ந்து கொள்ளாது, எனவே ஒரு பிரத்யேக டிரைவ் சுற்று அல்லது தனிமைப்படுத்தப்பட்ட மின்சாரம் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். கூடுதலாக, மேல் மற்றும் கீழ் பாலம் ஆயுதங்களின் பொதுவான கடத்தலைத் தடுக்க, ஒரு சுற்று அணைக்க வடிவமைக்கப்பட்டு பின்னர் இயக்கப்பட வேண்டும், அதாவது ஒரு இறந்த நேரம் அமைக்கப்பட வேண்டும், மேலும் சுற்று அமைப்பு மிகவும் சிக்கலானது.

புஷ்-புல் சுற்று மற்றும் முழு-பாலம் சுற்று வெளியீடு ஒரு படி-அப் மின்மாற்றியை சேர்க்க வேண்டும். பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியுடன், ஸ்டெப்-அப் மின்மாற்றி அளவு பெரியது, செயல்திறன் குறைவாக உள்ளது மற்றும் அதிக விலை கொண்டது என்பதால், தலைகீழ் அடைய உயர் அதிர்வெண் படிநிலை மாற்று தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது அதிக சக்தி அடர்த்தி இன்வெர்ட்டரை உணர முடியும். இந்த இன்வெர்ட்டர் சர்க்யூட்டின் முன்-நிலை பூஸ்ட் சுற்று புஷ்-புல் கட்டமைப்பை ஏற்றுக்கொள்கிறது, ஆனால் வேலை அதிர்வெண் 20kHz க்கு மேல் உள்ளது. பூஸ்ட் மின்மாற்றி உயர் அதிர்வெண் காந்த மையப் பொருளைப் பின்பற்றுகிறது, எனவே இது அளவு சிறியது மற்றும் எடையில் ஒளி. உயர் அதிர்வெண் தலைகீழ் பிறகு, இது உயர் அதிர்வெண் மின்மாற்றி மூலம் உயர் அதிர்வெண் மாற்று மின்னோட்டமாக மாற்றப்படுகிறது, பின்னர் உயர்-மின்னழுத்த நேரடி மின்னோட்டம் (பொதுவாக 300v க்கு மேல்) உயர் அதிர்வெண் திருத்தி வடிகட்டி சுற்று மூலம் பெறப்படுகிறது, பின்னர் சக்தி அதிர்வெண் இன்வெர்ட்டர் சுற்று மூலம் தலைகீழாக மாற்றப்படுகிறது.

இந்த சுற்று கட்டமைப்பால், இன்வெர்ட்டரின் சக்தி பெரிதும் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது, இன்வெர்ட்டரின் சுமை இழப்பு அதற்கேற்ப குறைக்கப்படுகிறது, மேலும் செயல்திறன் மேம்படுத்தப்படுகிறது. சுற்றுவட்டத்தின் குறைபாடு என்னவென்றால், சுற்று சிக்கலானது மற்றும் நம்பகத்தன்மை மேற்கண்ட இரண்டு சுற்றுகளை விட குறைவாக உள்ளது.

இன்வெர்ட்டர் சர்க்யூட்டின் கட்டுப்பாட்டு சுற்று

மேலே குறிப்பிடப்பட்ட இன்வெர்ட்டர்களின் முக்கிய சுற்றுகள் அனைத்தும் ஒரு கட்டுப்பாட்டு சுற்று மூலம் உணரப்பட வேண்டும். பொதுவாக, இரண்டு கட்டுப்பாட்டு முறைகள் உள்ளன: சதுர அலை மற்றும் நேர்மறை மற்றும் பலவீனமான அலை. சதுர அலை வெளியீட்டைக் கொண்ட இன்வெர்ட்டர் மின்சாரம் சுற்று எளிமையானது, செலவு குறைவாக, ஆனால் செயல்திறன் குறைவாகவும், இணக்கமான கூறுகளில் பெரியதாகவும் இருக்கும். . சைன் அலை வெளியீடு என்பது இன்வெர்ட்டர்களின் வளர்ச்சி போக்கு. மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியுடன், PWM செயல்பாடுகளைக் கொண்ட நுண்செயலிகளும் வெளிவந்துள்ளன. எனவே, சைன் அலை வெளியீட்டிற்கான இன்வெர்ட்டர் தொழில்நுட்பம் முதிர்ச்சியடைந்துள்ளது.

1. சதுர அலை வெளியீட்டைக் கொண்ட இன்வெர்ட்டர்கள் தற்போது பெரும்பாலும் துடிப்பு-அகல பண்பேற்றம் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, அதாவது எஸ்ஜி 3 525, டிஎல் 494 மற்றும் பல. SG3525 ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளின் பயன்பாடு மற்றும் பவர் FET களை மாறுதல் சக்தி கூறுகளாக பயன்படுத்துவது ஒப்பீட்டளவில் அதிக செயல்திறன் மற்றும் விலை இன்வெர்ட்டர்களை அடைய முடியும் என்பதை நடைமுறை நிரூபித்துள்ளது. ஏனெனில் SG3525 பவர் FETS திறனை நேரடியாக இயக்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் உள் குறிப்பு மூல மற்றும் செயல்பாட்டு பெருக்கி மற்றும் அண்டர்வோல்டேஜ் பாதுகாப்பு செயல்பாடு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, எனவே அதன் புற சுற்று மிகவும் எளிதானது.

2. இன்வெர்ட்டர் கண்ட்ரோல் ஒருங்கிணைந்த சுற்று சைன் அலை வெளியீட்டில், சைன் அலை வெளியீட்டைக் கொண்ட இன்வெர்ட்டரின் கட்டுப்பாட்டு சுற்று இன்டெல் கார்ப்பரேஷன் தயாரித்த 80 சி 196 எம்.சி போன்ற நுண்செயலியால் கட்டுப்படுத்தப்படலாம், மேலும் மோட்டோரோலா நிறுவனத்தால் தயாரிக்கப்படுகிறது. எம்.பி 16 மற்றும் பை சி 16 சி 73 மி-கிரோ சிப் கம்பெனி போன்றவை தயாரித்தன. இந்த ஒற்றை சிப் கணினிகள் பல பி.டபிள்யூ.எம் ஜெனரேட்டர்களைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் மேல் மற்றும் மேல் பாலம் ஆயுதங்களை அமைக்கலாம். இறந்த நேரத்தில், சைன் அலை வெளியீட்டு சுற்று, சைன் அலை சமிக்ஞை தலைமுறையை முடிக்க 80 சி 196 எம்.சி, மற்றும் மின்னழுத்த உறுதிப்படுத்தலை அடைய ஏசி வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தைக் கண்டறிய இன்டெல் நிறுவனத்தின் 80 சி 196 எம்.சி.யைப் பயன்படுத்தவும்.

இன்வெர்ட்டரின் பிரதான சுற்றுவட்டத்தில் மின் சாதனங்களின் தேர்வு

முக்கிய சக்தி கூறுகளின் தேர்வுஇன்வெர்ட்டர்மிகவும் முக்கியமானது. தற்போது. T) மற்றும் டர்ன்-ஆஃப் தைரிஸ்டர் (GTO), முதலியன, சிறிய திறன் கொண்ட குறைந்த மின்னழுத்த அமைப்புகளில் அதிகம் பயன்படுத்தப்படும் சாதனங்கள் MOS FET ஆகும், ஏனெனில் MOS FET குறைந்த-மாநில மின்னழுத்த வீழ்ச்சியைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் Ig BT இன் மாறுதல் அதிர்வெண் பொதுவாக உயர் மின்னழுத்த மற்றும் பெரிய திறன் கொண்ட அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஏனென்றால், மின்னழுத்தத்தின் அதிகரிப்புடன் MOS FET இன் மாநில எதிர்ப்பு அதிகரிக்கிறது, மேலும் Ig BT நடுத்தர திறன் கொண்ட அமைப்புகளில் அதிக நன்மையை ஆக்கிரமிக்கிறது, அதே நேரத்தில் சூப்பர்-பெரிய திறன் கொண்ட (100 kVA க்கு மேல்) அமைப்புகளில், GTO கள் பொதுவாக சக்தி கூறுகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.