சூரிய இன்வெர்ட்டரின் கொள்கை மற்றும் பயன்பாடு

தற்போது, ​​சீனாவின் ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி அமைப்பு முக்கியமாக DC அமைப்பாகும், இது சூரிய மின்கலத்தால் உருவாக்கப்படும் மின்சார ஆற்றலை சார்ஜ் செய்வதாகும், மேலும் பேட்டரி நேரடியாக சுமைக்கு மின்சாரம் வழங்குகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, வடமேற்கு சீனாவில் உள்ள சோலார் வீட்டு விளக்கு அமைப்பு மற்றும் மைக்ரோவேவ் ஸ்டேஷன் பவர் சப்ளை சிஸ்டத்தில் இருந்து வெகு தொலைவில் உள்ள அனைத்து DC அமைப்பு. இந்த வகை அமைப்பு எளிமையான கட்டமைப்பு மற்றும் குறைந்த விலை கொண்டது. இருப்பினும், வெவ்வேறு சுமை DC மின்னழுத்தங்கள் (12V, 24V, 48V போன்றவை) காரணமாக, கணினியின் தரநிலைப்படுத்தல் மற்றும் இணக்கத்தன்மையை அடைவது கடினம், குறிப்பாக சிவில் சக்திக்கு, பெரும்பாலான ஏசி சுமைகள் DC சக்தியுடன் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. . ஃபோட்டோவோல்டாயிக் மின்சாரம் ஒரு பண்டமாக சந்தையில் நுழைவதற்கு மின்சாரம் வழங்குவது கடினம். கூடுதலாக, ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி இறுதியில் கட்டம்-இணைக்கப்பட்ட செயல்பாட்டை அடையும், இது முதிர்ந்த சந்தை மாதிரியைப் பின்பற்ற வேண்டும். எதிர்காலத்தில், AC ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி அமைப்புகள் ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தியின் முக்கிய நீரோட்டமாக மாறும்.
இன்வெர்ட்டர் மின்சாரம் வழங்குவதற்கான ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி அமைப்பின் தேவைகள்

ஏசி மின் உற்பத்தியைப் பயன்படுத்தி ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி அமைப்பு நான்கு பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது: ஒளிமின்னழுத்த வரிசை, சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் கன்ட்ரோலர், பேட்டரி மற்றும் இன்வெர்ட்டர் (கட்டம் இணைக்கப்பட்ட மின் உற்பத்தி அமைப்பு பொதுவாக பேட்டரியைச் சேமிக்கும்), மற்றும் இன்வெர்ட்டர் முக்கிய அங்கமாகும். ஃபோட்டோவோல்டாயிக் இன்வெர்ட்டர்களுக்கு அதிக தேவைகளைக் கொண்டுள்ளது:

1. உயர் செயல்திறன் தேவை. தற்போது சூரிய மின்கலங்களின் விலை அதிகமாக இருப்பதால், சூரிய மின்கலங்களின் பயன்பாட்டை அதிகப்படுத்தவும், அமைப்பின் 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 இன்வெர்ட்டருக்கு ஒரு நியாயமான சர்க்யூட் அமைப்பு, கண்டிப்பான கூறு தேர்வு தேவை, மேலும் இன்வெர்ட்டருக்கு இன்புட் டிசி போலரிட்டி இணைப்பு பாதுகாப்பு, ஏசி அவுட்புட் ஷார்ட் சர்க்யூட் பாதுகாப்பு, அதிக வெப்பம், ஓவர்லோட் பாதுகாப்பு போன்ற பல்வேறு பாதுகாப்பு செயல்பாடுகள் தேவை.

3. DC உள்ளீடு மின்னழுத்தம் பரந்த அளவிலான தழுவலைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். பேட்டரியின் முனைய மின்னழுத்தம் சுமை மற்றும் சூரிய ஒளியின் தீவிரத்துடன் மாறுவதால், பேட்டரி மின்னழுத்தத்தில் முக்கிய விளைவைக் கொண்டிருந்தாலும், பேட்டரியின் மீதமுள்ள திறன் மற்றும் உள் எதிர்ப்பின் மாற்றத்துடன் பேட்டரி மின்னழுத்தம் மாறுகிறது. குறிப்பாக பேட்டரி வயதானால், அதன் முனைய மின்னழுத்தம் பரவலாக மாறுபடும். எடுத்துக்காட்டாக, 12 V பேட்டரியின் முனைய மின்னழுத்தம் 10 V முதல் 16 V வரை மாறுபடும். இதற்கு இன்வெர்ட்டர் ஒரு பெரிய DC இல் இயங்குவதற்குத் தேவைப்படுகிறது, உள்ளீட்டு மின்னழுத்த வரம்பிற்குள் இயல்பான செயல்பாட்டை உறுதிசெய்து AC வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தின் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது.

4. நடுத்தர மற்றும் பெரிய திறன் கொண்ட ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி அமைப்புகளில், இன்வெர்ட்டர் மின் விநியோகத்தின் வெளியீடு குறைவான சிதைவு கொண்ட சைன் அலையாக இருக்க வேண்டும். ஏனென்றால், நடுத்தர மற்றும் பெரிய திறன் கொண்ட அமைப்புகளில், சதுர அலை சக்தியைப் பயன்படுத்தினால், வெளியீடு அதிக ஹார்மோனிக் கூறுகளைக் கொண்டிருக்கும், மேலும் அதிக ஹார்மோனிக்ஸ் கூடுதல் இழப்புகளை உருவாக்கும். பல ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி அமைப்புகள் தகவல் தொடர்பு அல்லது கருவி உபகரணங்களுடன் ஏற்றப்படுகின்றன. மின் கட்டத்தின் தரத்தில் உபகரணங்கள் அதிக தேவைகளைக் கொண்டுள்ளன. நடுத்தர மற்றும் பெரிய திறன் கொண்ட ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி அமைப்புகள் கட்டத்துடன் இணைக்கப்படும்போது, ​​பொதுக் கட்டத்துடன் கூடிய மின் மாசுபாட்டைத் தவிர்ப்பதற்காக, சைன் அலை மின்னோட்டத்தை வெளியிடுவதற்கு இன்வெர்ட்டர் தேவைப்படுகிறது.

இன்வெர்ட்டர் நேரடி மின்னோட்டத்தை மாற்று மின்னோட்டமாக மாற்றுகிறது. நேரடி மின்னோட்ட மின்னழுத்தம் குறைவாக இருந்தால், நிலையான மாற்று மின்னோட்ட மின்னழுத்தம் மற்றும் அதிர்வெண்ணைப் பெற மாற்று மின்னோட்ட மின்மாற்றி மூலம் அது உயர்த்தப்படுகிறது. அதிக திறன் கொண்ட இன்வெர்ட்டர்களுக்கு, அதிக DC பஸ் மின்னழுத்தம் காரணமாக, AC வெளியீடு பொதுவாக மின்னழுத்தத்தை 220V ஆக அதிகரிக்க மின்மாற்றி தேவையில்லை. நடுத்தர மற்றும் சிறிய திறன் கொண்ட இன்வெர்ட்டர்களில், DC மின்னழுத்தம் ஒப்பீட்டளவில் குறைவாக உள்ளது, அதாவது 12V, 24Vக்கு, ஒரு பூஸ்ட் சர்க்யூட் வடிவமைக்கப்பட வேண்டும். நடுத்தர மற்றும் சிறிய-திறன் இன்வெர்ட்டர்களில் பொதுவாக புஷ்-புல் இன்வெர்ட்டர் சர்க்யூட்கள், ஃபுல்-பிரிட்ஜ் இன்வெர்ட்டர் சர்க்யூட்கள் மற்றும் உயர் அதிர்வெண் பூஸ்ட் இன்வெர்ட்டர் சர்க்யூட்கள் ஆகியவை அடங்கும். புஷ்-புல் சர்க்யூட்கள் பூஸ்ட் டிரான்ஸ்பார்மரின் நியூட்ரல் பிளக்கை பாசிட்டிவ் பவர் சப்ளையுடன் இணைக்கின்றன, மேலும் இரண்டு பவர் டியூப்கள் மாற்று வேலை, வெளியீடு ஏசி பவர், பவர் டிரான்சிஸ்டர்கள் பொதுவான தரையுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளதால், டிரைவ் மற்றும் கண்ட்ரோல் சர்க்யூட்கள் எளிமையானவை. மின்மாற்றி ஒரு குறிப்பிட்ட கசிவு தூண்டலைக் கொண்டுள்ளது, இது குறுகிய-சுற்று மின்னோட்டத்தை கட்டுப்படுத்தலாம், இதனால் சுற்று நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது. குறைபாடு என்னவென்றால், மின்மாற்றி பயன்பாடு குறைவாக உள்ளது மற்றும் தூண்டல் சுமைகளை இயக்கும் திறன் மோசமாக உள்ளது.
முழு-பிரிட்ஜ் இன்வெர்ட்டர் சர்க்யூட் புஷ்-புல் சர்க்யூட்டின் குறைபாடுகளை சமாளிக்கிறது. பவர் டிரான்சிஸ்டர் வெளியீட்டு துடிப்பு அகலத்தை சரிசெய்கிறது, மேலும் வெளியீட்டு ஏசி மின்னழுத்தத்தின் பயனுள்ள மதிப்பு அதற்கேற்ப மாறுகிறது. மின்சுற்று 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 இயக்கி சுற்று அல்லது தனிமைப்படுத்தப்பட்ட மின்சாரம் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். கூடுதலாக, மேல் மற்றும் கீழ் பாலம் கைகளின் பொதுவான கடத்தலைத் தடுக்க, ஒரு சுற்று அணைக்கப்பட்டு பின்னர் இயக்கப்படும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட வேண்டும், அதாவது, ஒரு இறந்த நேரத்தை அமைக்க வேண்டும், மேலும் சுற்று அமைப்பு மிகவும் சிக்கலானது.

புஷ்-புல் சர்க்யூட் மற்றும் ஃபுல்-பிரிட்ஜ் சர்க்யூட்டின் வெளியீடு ஒரு ஸ்டெப்-அப் டிரான்ஸ்பார்மரை சேர்க்க வேண்டும். ஸ்டெப்-அப் டிரான்ஸ்பார்மர் அளவு பெரியது, குறைந்த செயல்திறன் மற்றும் அதிக விலை கொண்டது, பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியுடன், உயர் அதிர்வெண் படி-அப் மாற்ற தொழில்நுட்பம் தலைகீழாக அடைய பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது உயர் ஆற்றல் அடர்த்தி இன்வெர்ட்டரை உணர முடியும். இந்த இன்வெர்ட்டர் சர்க்யூட்டின் முன்-நிலை பூஸ்ட் சர்க்யூட் புஷ்-புல் அமைப்பை ஏற்றுக்கொள்கிறது, ஆனால் வேலை செய்யும் அதிர்வெண் 20KHz க்கு மேல் உள்ளது. பூஸ்ட் டிரான்ஸ்பார்மர் உயர் அதிர்வெண் கொண்ட காந்த மையப் பொருளை ஏற்றுக்கொள்கிறது, எனவே இது அளவு சிறியதாகவும் எடை குறைவாகவும் இருக்கும். உயர் அதிர்வெண் தலைகீழான பிறகு, 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 ஒரு வழியாக தலைகீழாக மாற்றப்படுகிறது. சக்தி அதிர்வெண் இன்வெர்ட்டர் சுற்று.

இந்த சுற்று அமைப்புடன், இன்வெர்ட்டரின் சக்தி பெரிதும் மேம்படுத்தப்படுகிறது, இன்வெர்ட்டரின் சுமை இல்லாத இழப்பு அதற்கேற்ப குறைக்கப்படுகிறது, மேலும் செயல்திறன் மேம்படுத்தப்படுகிறது. சுற்றுவட்டத்தின் தீமை என்னவென்றால், சுற்று சிக்கலானது மற்றும் நம்பகத்தன்மை மேலே உள்ள 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 பவர் சப்ளை சர்க்யூட் எளிமையானது, குறைந்த செலவில் உள்ளது, ஆனால் செயல்திறன் குறைவாக உள்ளது மற்றும் ஹார்மோனிக் கூறுகளில் பெரியது. . சைன் அலை வெளியீடு என்பது இன்வெர்ட்டர்களின் வளர்ச்சிப் போக்கு. மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியுடன், PWM செயல்பாடுகளுடன் கூடிய நுண்செயலிகளும் வெளிவந்துள்ளன. எனவே, சைன் அலை வெளியீட்டிற்கான இன்வெர்ட்டர் தொழில்நுட்பம் முதிர்ச்சியடைந்துள்ளது.

1. சதுர அலை வெளியீடு கொண்ட இன்வெர்ட்டர்கள் தற்போது SG 3 525, TL 494 மற்றும் பல போன்ற பல்ஸ்-அகல பண்பேற்றம் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. SG3525 ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளின் பயன்பாடு மற்றும் பவர் FET களை மாற்றும் சக்தி கூறுகளாகப் பயன்படுத்துவது ஒப்பீட்டளவில் அதிக செயல்திறன் மற்றும் விலை இன்வெர்ட்டர்களை அடைய முடியும் என்பதை நடைமுறை நிரூபித்துள்ளது. SG3525 ஆனது FETகளின் சக்தியை நேரடியாக இயக்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் உள் குறிப்பு மூலத்தையும் செயல்பாட்டு பெருக்கி மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்த பாதுகாப்பு செயல்பாட்டையும் கொண்டுள்ளது, எனவே அதன் புற சுற்று மிகவும் எளிமையானது.

2. இன்வெர்ட்டர் கன்ட்ரோல் இன்டகிரேட்டட் சர்க்யூட், சைன் வேவ் அவுட்புட் கொண்ட இன்வெர்ட்டரின் கண்ட்ரோல் சர்க்யூட், ஐஎன்இஎல் கார்ப்பரேஷன் தயாரித்த 80 சி 196 எம்சி போன்ற நுண்செயலி மூலம் கட்டுப்படுத்தலாம், மேலும் மோட்டோரோலா நிறுவனம் தயாரித்தது. MP 16 மற்றும் PI C 16 C 73 ஆகியவை MI-CRO CHIP நிறுவனத்தால் தயாரிக்கப்படுகின்றன. இறந்த நேரத்தில், சைன் அலை வெளியீட்டு சுற்றுகளை உணர INTEL நிறுவனத்தின் 80 C 196 MC ஐப் பயன்படுத்தவும், சைன் அலை சமிக்ஞை உருவாக்கத்தை முடிக்க 80 C 196 MC மற்றும் மின்னழுத்த நிலைப்படுத்தலை அடைய AC வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தைக் கண்டறியவும்.

இன்வெர்ட்டரின் மெயின் சர்க்யூட்டில் பவர் சாதனங்களின் தேர்வு

முக்கிய சக்தி கூறுகளின் தேர்வுஇன்வெர்ட்டர்மிகவும் முக்கியமானது. தற்போது, ​​டார்லிங்டன் பவர் டிரான்சிஸ்டர்கள் (பிஜேடி), பவர் ஃபீல்ட் எஃபெக்ட் டிரான்சிஸ்டர்கள் (எம்ஓஎஸ்-எஃப் ஈடி), இன்சுலேட்டட் கேட் டிரான்சிஸ்டர்கள் (ஐஜிபி) ஆகியவை அதிகம் பயன்படுத்தப்படும் ஆற்றல் கூறுகளாகும். T) மற்றும் டர்ன்-ஆஃப் தைரிஸ்டர் (GTO) போன்றவை., சிறிய திறன் கொண்ட குறைந்த மின்னழுத்த அமைப்புகளில் அதிகம் பயன்படுத்தப்படும் சாதனங்கள் MOS FET ஆகும், ஏனெனில் MOS FET ஆனது குறைந்த ஆன்-ஸ்டேட் வோல்டேஜ் டிராப் மற்றும் அதிக IG BT இன் மாறுதல் அதிர்வெண் பொதுவாக உள்ளது. உயர் மின்னழுத்தம் மற்றும் பெரிய திறன் அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஏனென்றால், மின்னழுத்தத்தின் அதிகரிப்புடன் MOS FET இன் நிலை எதிர்ப்பு அதிகரிக்கிறது, மேலும் IG BT நடுத்தர-திறன் அமைப்புகளில் அதிக நன்மையைப் பெறுகிறது, அதே நேரத்தில் சூப்பர்-லார்ஜ்-திறன் (100 kVA க்கு மேல்) அமைப்புகளில், GTOக்கள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சக்தி கூறுகளாக.