सौर इन्भर्टरको सिद्धान्त र प्रयोग

वर्तमानमा, चीनको फोटोभोल्टिक पावर उत्पादन प्रणाली मुख्यतया एक डीसी प्रणाली हो, जसले सौर्य ब्याट्रीबाट उत्पन्न विद्युतीय उर्जा चार्ज गर्नको लागि हो, र ब्याट्रीले सीधै लोडमा बिजुली आपूर्ति गर्दछ। उदाहरणका लागि, उत्तरपश्चिम चीनमा सौर्य घरेलु प्रकाश प्रणाली र ग्रिडबाट टाढा माइक्रोवेभ स्टेशन पावर आपूर्ति प्रणाली सबै DC प्रणाली हुन्। यस प्रकारको प्रणालीको सरल संरचना र कम लागत छ। यद्यपि, विभिन्न लोड DC भोल्टेजहरू (जस्तै 12V, 24V, 48V, आदि) को कारणले, यो प्रणालीको मानकीकरण र अनुकूलता हासिल गर्न गाह्रो छ, विशेष गरी नागरिक शक्तिको लागि, किनकि धेरै जसो AC लोडहरू DC पावरसँग प्रयोग गरिन्छ। । फोटोभोल्टिक पावर सप्लाईले बिजुली आपूर्ति गर्न बजारमा वस्तुको रूपमा प्रवेश गर्न गाह्रो छ। थप रूपमा, फोटोभोल्टिक पावर उत्पादनले अन्ततः ग्रिड-जडित सञ्चालन हासिल गर्नेछ, जसले परिपक्व बजार मोडेल अपनाउनुपर्छ। भविष्यमा, एसी फोटोभोल्टिक पावर उत्पादन प्रणाली फोटोभोल्टिक पावर उत्पादनको मुख्य धारा बन्नेछ।
इन्भर्टर बिजुली आपूर्तिको लागि फोटोभोल्टिक पावर उत्पादन प्रणालीको आवश्यकताहरू

AC पावर आउटपुट प्रयोग गरी फोटोभोल्टिक पावर उत्पादन प्रणालीमा चार भागहरू हुन्छन्: फोटोभोल्टिक एरे, चार्ज र डिस्चार्ज कन्ट्रोलर, ब्याट्री र इन्भर्टर (ग्रिड जडान गरिएको पावर उत्पादन प्रणालीले सामान्यतया ब्याट्री बचत गर्न सक्छ), र इन्भर्टर मुख्य भाग हो। फोटोभोल्टिक इन्भर्टरहरूको लागि उच्च आवश्यकताहरू छन्:

1. उच्च दक्षता आवश्यक छ। हाल सोलार सेलको उच्च मूल्यका कारण सोलार सेलको अधिकतम प्रयोग र प्रणालीको प्रभावकारितामा सुधार गर्न इन्भर्टरको प्रभावकारिता बढाउने प्रयास गर्नु आवश्यक छ ।

2. उच्च विश्वसनीयता आवश्यक छ। वर्तमानमा, फोटोभोल्टिक पावर उत्पादन प्रणालीहरू मुख्यतया दुर्गम क्षेत्रहरूमा प्रयोग गरिन्छ, र धेरै पावर स्टेशनहरू अपरिचित र मर्मत गरिएका छन्। यसका लागि इन्भर्टरमा उचित सर्किट संरचना, कडा कम्पोनेन्ट छनोट हुनु आवश्यक छ र इन्भर्टरमा विभिन्न सुरक्षा कार्यहरू हुनु आवश्यक छ, जस्तै इनपुट DC पोलारिटी जडान सुरक्षा, AC आउटपुट सर्ट सर्किट सुरक्षा, ओभरहेटिंग, ओभरलोड सुरक्षा, आदि।

3. DC इनपुट भोल्टेज अनुकूलन को एक विस्तृत दायरा हुन आवश्यक छ। ब्याट्रीको टर्मिनल भोल्टेज लोड र घामको तीव्रतासँगै परिवर्तन हुने हुनाले, ब्याट्रीको भोल्टेजमा ब्याट्रीले महत्त्वपूर्ण प्रभाव पारेको भए तापनि ब्याट्रीको बाँकी क्षमता र आन्तरिक प्रतिरोधको परिवर्तनसँगै ब्याट्री भोल्टेजमा उतारचढाव हुन्छ। विशेष गरी जब ब्याट्री पुरानो हुन्छ, यसको टर्मिनल भोल्टेज व्यापक रूपमा भिन्न हुन्छ। उदाहरणका लागि, 12 V ब्याट्रीको टर्मिनल भोल्टेज 10 V देखि 16 V सम्म फरक हुन सक्छ। यसले इन्भर्टरलाई ठूलो DC मा सञ्चालन गर्न आवश्यक हुन्छ इनपुट भोल्टेज दायरा भित्र सामान्य सञ्चालन सुनिश्चित गर्नुहोस् र AC आउटपुट भोल्टेजको स्थिरता सुनिश्चित गर्नुहोस्।

4. मध्यम र ठूलो क्षमताको फोटोभोल्टिक पावर उत्पादन प्रणालीहरूमा, इन्भर्टर पावर सप्लाईको आउटपुट कम विकृतिको साथ साइन वेभ हुनुपर्छ। यो किनभने मध्यम र ठूलो-क्षमता प्रणालीहरूमा, यदि वर्ग तरंग शक्ति प्रयोग गरिन्छ, आउटपुटले अधिक हार्मोनिक घटकहरू समावेश गर्दछ, र उच्च हार्मोनिकहरूले थप हानिहरू उत्पन्न गर्नेछ। धेरै फोटोभोल्टिक पावर उत्पादन प्रणाली संचार वा उपकरण उपकरण संग लोड गरिएको छ। उपकरणमा पावर ग्रिडको गुणस्तरमा उच्च आवश्यकताहरू छन्। जब मध्यम र ठूलो क्षमताको फोटोभोल्टिक पावर उत्पादन प्रणालीहरू ग्रिडमा जडान हुन्छन्, सार्वजनिक ग्रिडसँग विद्युत प्रदूषणबाट बच्नको लागि, इन्भर्टरले साइन वेभ करन्ट आउटपुट गर्न पनि आवश्यक हुन्छ।

इन्भर्टरले प्रत्यक्ष प्रवाहलाई वैकल्पिक प्रवाहमा रूपान्तरण गर्दछ। यदि प्रत्यक्ष वर्तमान भोल्टेज कम छ भने, यसलाई मानक वैकल्पिक वर्तमान भोल्टेज र फ्रिक्वेन्सी प्राप्त गर्न वैकल्पिक वर्तमान ट्रान्सफर्मर द्वारा बढावा दिइन्छ। ठूलो क्षमता भएका इन्भर्टरहरूका लागि, उच्च DC बस भोल्टेजको कारणले, AC आउटपुटलाई सामान्यतया 220V मा भोल्टेज बढाउन ट्रान्सफर्मरको आवश्यकता पर्दैन। मध्यम र सानो क्षमताको इन्भर्टरहरूमा, DC भोल्टेज अपेक्षाकृत कम हुन्छ, जस्तै 12V, 24V को लागि, एक बूस्ट सर्किट डिजाइन हुनुपर्छ। मध्यम र सानो क्षमताको इन्भर्टरहरूमा सामान्यतया पुश-पुल इन्भर्टर सर्किटहरू, फुल-ब्रिज इन्भर्टर सर्किटहरू र उच्च-फ्रिक्वेन्सी बूस्ट इन्भर्टर सर्किटहरू समावेश हुन्छन्। पुश-पुल सर्किटहरूले बूस्ट ट्रान्सफर्मरको तटस्थ प्लगलाई सकारात्मक बिजुली आपूर्तिमा जडान गर्दछ, र दुई पावर ट्यूबहरू वैकल्पिक काम, आउटपुट एसी पावर, किनभने पावर ट्रान्जिस्टरहरू साझा जमीनमा जडान भएका छन्, ड्राइभ र नियन्त्रण सर्किटहरू सरल छन्, र किनभने ट्रान्सफर्मरसँग निश्चित चुहावट प्रेरकता छ, यसले सर्ट-सर्किट वर्तमानलाई सीमित गर्न सक्छ, यसरी सर्किटको विश्वसनीयता सुधार गर्दछ। क्षति भनेको ट्रान्सफर्मरको उपयोग कम छ र इन्डक्टिव लोड ड्राइभ गर्ने क्षमता कमजोर छ।
फुल-ब्रिज इन्भर्टर सर्किटले पुश-पुल सर्किटको कमजोरीहरूलाई पार गर्दछ। पावर ट्रान्जिस्टरले आउटपुट पल्स चौडाइ समायोजन गर्दछ, र आउटपुट AC भोल्टेजको प्रभावकारी मान तदनुसार परिवर्तन हुन्छ। किनभने सर्किटमा फ्रिव्हीलिंग लूप छ, प्रेरक भारहरूको लागि पनि, आउटपुट भोल्टेज वेभफॉर्म विकृत हुनेछैन। यस सर्किटको हानि यो हो कि माथिल्लो र तल्लो हतियारहरूको पावर ट्रान्जिस्टरहरू जमिन साझा गर्दैनन्, त्यसैले एक समर्पित ड्राइभ सर्किट वा पृथक बिजुली आपूर्ति प्रयोग गर्नुपर्छ। थप रूपमा, माथिल्लो र तल्लो पुल हतियारहरूको साझा प्रवाह रोक्नको लागि, एक सर्किट बन्द गर्न डिजाइन गरिएको हुनुपर्छ र त्यसपछि खोल्नुहोस्, त्यो हो, एक मृत समय सेट हुनुपर्छ, र सर्किट संरचना थप जटिल छ।

पुश-पुल सर्किट र फुल-ब्रिज सर्किटको आउटपुटले स्टेप-अप ट्रान्सफर्मर थप्नु पर्छ। पावर इलेक्ट्रोनिक्स र माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्स टेक्नोलोजीको विकासको साथमा स्टेप-अप ट्रान्सफर्मर आकारमा ठूलो, दक्षतामा कम र महँगो भएकोले, उच्च आवृत्ति स्टेप-अप रूपान्तरण प्रविधि रिभर्स हासिल गर्न प्रयोग गरिन्छ यसले उच्च पावर घनत्व इन्भर्टर महसुस गर्न सक्छ। यस इन्भर्टर सर्किटको फ्रन्ट-स्टेज बूस्ट सर्किटले पुश-पुल स्ट्रक्चर अपनाउँछ, तर काम गर्ने फ्रिक्वेन्सी 20KHz माथि छ। बूस्ट ट्रान्सफर्मरले उच्च-फ्रिक्वेन्सी चुम्बकीय कोर सामग्री अपनाउछ, त्यसैले यो आकारमा सानो र वजनमा हल्का छ। उच्च-फ्रिक्वेन्सी इन्भर्सन पछि, यसलाई उच्च-फ्रिक्वेन्सी ट्रान्सफर्मर मार्फत उच्च-फ्रिक्वेन्सी वैकल्पिक प्रवाहमा रूपान्तरण गरिन्छ, र त्यसपछि उच्च-भोल्टेज प्रत्यक्ष प्रवाह (सामान्यतया 300V माथि) एक उच्च-फ्रिक्वेन्सी रेक्टिफायर फिल्टर सर्किट मार्फत प्राप्त गरिन्छ, र त्यसपछि एक मार्फत उल्टो। पावर आवृत्ति इन्भर्टर सर्किट।

यस सर्किट संरचनाको साथ, इन्भर्टरको शक्ति धेरै सुधारिएको छ, इन्भर्टरको नो-लोड हानि तदनुसार घटाइएको छ, र दक्षता सुधारिएको छ। सर्किटको हानि यो हो कि सर्किट जटिल छ र विश्वसनीयता माथिको दुई सर्किट भन्दा कम छ।

इन्भर्टर सर्किट को नियन्त्रण सर्किट

माथि उल्लिखित इन्भर्टरहरूको मुख्य सर्किटहरू सबै नियन्त्रण सर्किटद्वारा महसुस गर्न आवश्यक छ। सामान्यतया, त्यहाँ दुई नियन्त्रण विधिहरू छन्: वर्ग तरंग र सकारात्मक र कमजोर तरंग। स्क्वायर वेभ आउटपुटको साथ इन्भर्टर पावर सप्लाई सर्किट सरल, लागतमा कम, तर दक्षतामा कम र हार्मोनिक कम्पोनेन्टहरूमा ठूलो छ। । साइन वेभ आउटपुट इन्भर्टरहरूको विकास प्रवृत्ति हो। माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्स टेक्नोलोजीको विकाससँगै, PWM प्रकार्यहरू भएका माइक्रोप्रोसेसरहरू पनि बाहिर आएका छन्। तसर्थ, साइन वेभ आउटपुटको लागि इन्भर्टर टेक्नोलोजी परिपक्व भएको छ।

1. स्क्वायर वेभ आउटपुट भएका इन्भर्टरहरूले हाल प्रायः पल्स-चौडाइ मोडुलेशन एकीकृत सर्किटहरू प्रयोग गर्छन्, जस्तै SG 3 525, TL 494 र यस्तै। अभ्यासले प्रमाणित गरेको छ कि SG3525 एकीकृत सर्किटहरूको प्रयोग र पावर FETs को शक्ति कम्पोनेन्टहरू स्विच गर्ने रूपमा प्रयोग गर्दा अपेक्षाकृत उच्च प्रदर्शन र मूल्य इन्भर्टरहरू प्राप्त गर्न सकिन्छ। किनभने SG3525 सँग सीधा पावर FETs क्षमता ड्राइभ गर्ने क्षमता छ र आन्तरिक सन्दर्भ स्रोत र परिचालन एम्पलीफायर र undervoltage सुरक्षा प्रकार्य छ, त्यसैले यसको परिधीय सर्किट धेरै सरल छ।

2. साइन वेभ आउटपुटको साथ इन्भर्टर कन्ट्रोल इन्टिग्रेटेड सर्किट, साइन वेभ आउटपुटको साथ इन्भर्टरको कन्ट्रोल सर्किट माइक्रोप्रोसेसरद्वारा नियन्त्रण गर्न सकिन्छ, जस्तै 80 C 196 MC INTEL Corporation द्वारा उत्पादित, र Motorola कम्पनी द्वारा उत्पादित। MI-CRO CHIP कम्पनी, आदि द्वारा उत्पादित MP 16 र PI C 16 C 73। यी एकल-चिप कम्प्युटरहरूमा धेरै PWM जेनेरेटरहरू छन्, र माथिल्लो र माथिल्लो पुल हातहरू सेट गर्न सक्छन्। मृत समयमा, साइन वेभ आउटपुट सर्किट महसुस गर्न INTEL कम्पनीको 80 C 196 MC प्रयोग गर्नुहोस्, साइन वेभ संकेत उत्पादन पूरा गर्न 80 C 196 MC, र भोल्टेज स्थिरता प्राप्त गर्न AC आउटपुट भोल्टेज पत्ता लगाउनुहोस्।

इन्भर्टरको मुख्य सर्किटमा पावर यन्त्रहरूको चयन

को मुख्य शक्ति घटक को छनोटइन्भर्टरधेरै महत्त्वपूर्ण छ। हाल, सबैभन्दा धेरै प्रयोग हुने पावर कम्पोनेन्टहरूमा डार्लिंगटन पावर ट्रान्जिस्टरहरू (BJT), पावर फिल्ड इफेक्ट ट्रान्जिस्टरहरू (MOS-F ET), इन्सुलेटेड गेट ट्रान्जिस्टरहरू (IGB) समावेश छन्। T) र टर्न-अफ thyristor (GTO), इत्यादि, सानो क्षमताको कम भोल्टेज प्रणालीहरूमा सबैभन्दा धेरै प्रयोग हुने यन्त्रहरू MOS FET हुन्, किनभने MOS FET मा कम अन-स्टेट भोल्टेज ड्रप हुन्छ र IG BT को स्विचिङ फ्रिक्वेन्सी सामान्यतया हुन्छ। उच्च भोल्टेज र ठूलो क्षमता प्रणालीहरूमा प्रयोग गरिन्छ। यो किनभने MOS FET को अन-स्टेट प्रतिरोध भोल्टेजको बृद्धि संग बढ्छ, र IG BT मध्यम-क्षमता प्रणालीहरूमा बढी फाइदा हुन्छ, जबकि सुपर-ठूलो-क्षमता (100 kVA माथि) प्रणालीहरूमा, GTOs सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ। शक्ति घटक रूपमा।