דער ציל פון אַ ינווערטער איז צו יבערמאַכן אַ דק וואַוועפאָרם וואָולטידזש אין אַן אַק סיגנאַל אין סדר צו אַרייַנשפּריצן מאַכט אין אַ מאַסע (למשל די מאַכט גריד) אין אַ געגעבן אָפטקייַט און מיט אַ קליין פאַסע ווינקל (φ ≈0).א סימפּלאַפייד קרייַז פֿאַר אַ איין-פאַסע וניפּאָלאַר דויפעק-ברייט מאָדולאַטיאָן (פּום) איז געוויזן אין פיגורע2 (דער זעלביקער גענעראַל סכעמע קענען זיין עקסטענדעד צו אַ דריי-פאַסע סיסטעם).אין דעם סכעמאַטיש, אַ פּוו סיסטעם, אַקטינג ווי אַ דק וואָולטידזש מקור מיט עטלעכע מקור ינדאַקטאַנס, איז שייפּט אין אַ אַק סיגנאַל דורך פיר IGBT סוויטשיז אין פּאַראַלעל מיט פרעעווילינג דייאָודז.די סוויטשיז זענען קאַנטראָולד ביי די טויער דורך אַ PWM סיגנאַל, וואָס איז טיפּיקלי דער רעזולטאַט פון אַן IC וואָס קאַמפּערז אַ טרעגער כוואַליע (יוזשאַוואַלי אַ סינוס כוואַליע פון דער געוואלט רעזולטאַט אָפטקייַט) און אַ רעפֿערענץ כוואַליע אין אַ באטייטיק העכער אָפטקייַט (טיפּיקלי אַ דרייַעק כוואַליע) ביי 5-20 כז).דער רעזולטאַט פון די IGBTs איז שייפּט אין אַן אַק סיגנאַל פּאַסיק פֿאַר נוצן אָדער גריד ינדזשעקשאַן דורך די אַפּלאַקיישאַן פון פאַרשידן טאָפּאָלאָגיעס פון לק פילטערס.
ינווערטערס געהערן צו אַ גרויס גרופּע פון סטאַטיק קאַנווערטערז, וואָס אַרייַננעמען פילע פון הייַנט'ס דיווייסאַז קענען צו"גער"עלעקטריקאַל פּאַראַמעטערס אין אַרייַנשרייַב, אַזאַ ווי וואָולטידזש און אָפטקייַט, צו פּראָדוצירן אַ רעזולטאַט וואָס איז קאַמפּאַטאַבאַל מיט די רעקווירעמענץ פון די מאַסע.
בכלל גערעדט, ינווערטערס זענען די דעוויסעס וואָס קענען קאַנווערטינג דירעקט קראַנט אין אָלטערנייטינג קראַנט און זענען גאַנץ פּראָסט אין ינדאַסטריאַל אָטאַמיישאַן אַפּלאַקיישאַנז און עלעקטריק דרייווז.די אַרקאַטעקטשער און די פּלאַן פון פאַרשידענע טייפּס פון ינווערטער ענדערונגען לויט צו יעדער ספּעציפיש אַפּלאַקיישאַן, אפילו אויב די האַרץ פון זייער הויפּט ציל איז די זעלבע (DC צו AC קאַנווערזשאַן).
1.סטאַנדאַלאָנע און גריד-קאָננעקטעד ינווערטערס
ינווערטערס געניצט אין פאָטאָוואָלטאַיק אַפּלאַקיישאַנז זענען כיסטאָריקלי צעטיילט אין צוויי הויפּט קאַטעגאָריעס:
:סטאַנדאַלאָנע ינווערטערס
:גריד-פארבונדן ינווערטערס
סטאַנדאַלאָנע ינווערטערס זענען פֿאַר אַפּלאַקיישאַנז ווו די פּוו פאַבריק איז נישט קאָננעקטעד צו די הויפּט ענערגיע פאַרשפּרייטונג נעץ.די ינווערטער איז ביכולת צו צושטעלן עלעקטריקאַל ענערגיע צו די פארבונדן לאָודז, ינשורינג די פעסטקייַט פון די הויפּט עלעקטריקאַל פּאַראַמעטערס (וואָולטידזש און אָפטקייַט).דאָס האלט זיי ין פּרעדעפינעד לימאַץ, קענען וויטסטאַנד צייַטווייַליק אָוווערלאָודינג סיטואַטיאָנס.אין דעם סיטואַציע, די ינווערטער איז קאַפּאַלד מיט אַ באַטאַרייע סטאָרידזש סיסטעם צו ענשור אַ קאָנסיסטענט ענערגיע צושטעלן.
גריד-פארבונדן ינווערטערס, אויף די אנדערע האַנט, זענען ביכולת צו סינגקראַנייז מיט די עלעקטריקאַל גריד צו וואָס זיי זענען קאָננעקטעד ווייַל, אין דעם פאַל, וואָולטידזש און אָפטקייַט זענען"ימפּאָוזד"דורך די הויפּט גריד.די ינווערטערז מוזן קענען צו דיסקאַנעקט אויב די הויפּט גריד פיילז אין סדר צו ויסמיידן קיין מעגלעך פאַרקערט צושטעלן פון די הויפּט גריד, וואָס קען פאָרשטעלן אַ ערנסט געפאַר.
- פיגורע 1 - בייַשפּיל פון סטאַנדאַלאָנע סיסטעם און גריד-פארבונדן סיסטעם.בילד העפלעכקייט פון ביבלוס.
2.וואָס איז די ראָלע פון די ויטאָבוס קאַפּאַסאַטער
פיגורע 2: פּולסעד ברייט מאָדולאַטיאָן (פּום) איין-פאַסעינווערטער סעטאַפּ.די IGBT סוויטשאַז, צוזאַמען מיט LC רעזולטאַט פילטער, פאָרעם די דק אַרייַנשרייַב סיגנאַל אין אַ ניצלעך אַק סיגנאַל.דאס מאכט אשעדלעך וואָולטידזש ריפּאַל אַריבער די פּוו טערמינאַלס.די ויטאָבוסקאַפּאַסאַטער איז סייזד אין סדר צו רעדוצירן דעם ריפּאַל.
די אָפּעראַציע פון די IGBTs ינטראַדוסיז אַ ריפּאַל וואָולטידזש אַנטו די וואָקזאַל פון די פּוו מענגע.די ריפּאַל איז שעדלעך צו די אָפּעראַציע פון די פּוו סיסטעם, ווייַל די נאָמינאַל וואָולטידזש געווענדט צו די טערמינאַלס זאָל זיין געהאלטן בייַ די מאַקסימום מאַכט פונט (MPP) פון די IV ויסבייג אין סדר צו עקסטראַקט די מערסט מאַכט.א וואָולטידזש ריפּאַל אויף די פּוו טערמינאַלס וועט אַסאַלייט די מאַכט יקסטראַקטיד פון די סיסטעם, ריזאַלטינג אין
אַ נידעריקער דורכשניטלעך מאַכט רעזולטאַט (פיגורע 3).א קאַפּאַסאַטער איז מוסיף אַנטו די ויטאָבוס אין סדר צו גלאַט אויס די וואָולטידזש ריפּאַל.
פיגורע 3: א וואָולטידזש ריפּאַל ינטראָודוסט אַנטו די פּוו טערמינאַלס דורך די פּוום ינווערטער סכעמע שיפץ די געווענדט וואָולטידזש אַוועק די מאַקסימום מאַכט פונט (מפּפּ) פון די פּוו מענגע.דאָס ינטראַדוסיז אַ ריפּאַל אין די מאַכט רעזולטאַט פון די מענגע אַזוי אַז די דורכשניטלעך רעזולטאַט מאַכט איז נידעריקער ווי די נאָמינאַל MPP
די אַמפּליטוד (שפּיץ צו שפּיץ) פון די וואָולטידזש ריפּאַל איז באשלאסן דורך די סוויטשינג אָפטקייַט, פּוו וואָולטידזש, ויטאָבוס קאַפּאַסאַטאַנס און פילטער ינדאַקטאַנס לויט:
וואו:
VPV איז די זונ - טאַפליע דק וואָולטידזש,
קבוס איז די קאַפּאַסאַטאַנס פון די ויטאָבוס קאַפּאַסאַטער,
L איז די ינדאַקטאַנס פון די פילטער ינדאַקטערז,
fPWM איז די סוויטשינג אָפטקייַט.
יקווייזשאַן (1) אַפּלייז צו אַן אידעאל קאַפּאַסאַטער וואָס פּריווענץ אָפּצאָל פון פלאָוינג דורך די קאַפּאַסאַטער בעשאַס טשאַרדזשינג און דאַן דיסטשאַרדזשאַז די ענערגיע ליגן אין די עלעקטריק פעלד אָן קעגנשטעל.אין פאַקט, קיין קאַפּאַסאַטער איז ידעאַל (פיגורע 4) אָבער איז קאַמפּאָוזד פון קייפל עלעמענטן.אין אַדישאַן צו די ידעאַל קאַפּאַסאַטאַנס, די דיעלעקטריק איז נישט בישליימעס רעסיסטיווע און אַ קליין ליקאַדזש קראַנט פלאָוז פון די אַנאָוד צו קאַטאָוד צוזאמען אַ ענדלעך שאַנט קעגנשטעל (רש), בייפּאַסינג די דיעלעקטריק קאַפּאַסאַטאַנס (C).ווען קראַנט דורך די קאַפּאַסאַטער איז פלאָוינג, די פּינס, פאָולז און דיעלעקטריק זענען נישט בישליימעס קאַנדאַקטינג און עס איז אַן עקוויוואַלענט סעריע קעגנשטעל (ESR) אין סעריע מיט די קאַפּאַסאַטאַנס.צום סוף, דער קאַפּאַסאַטער טוט קראָם עטלעכע ענערגיע אין די מאַגנעטיק פעלד, אַזוי עס איז אַן עקוויוואַלענט סעריע ינדאַקטאַנס (ESL) אין סעריע מיט די קאַפּאַסאַטאַנס און ESR.
פיגורע 4: עקוויוואַלענט קרייַז פון אַ דזשאַנעריק קאַפּאַסאַטער.א קאַפּאַסאַטער איזפארפאסט פון פילע ניט-אידעאל עלעמענטן, אַרייַנגערעכנט דיעלעקטריק קאַפּאַסאַטאַנס (C), אַ ניט-ינענדיק שאַנט קעגנשטעל דורך די דיעלעקטריק וואָס בייפּאַסיז די קאַפּאַסאַטער, סעריע קעגנשטעל (ESR), און סעריע ינדאַקטאַנס (ESL).
אפילו אין אַ קאָמפּאָנענט ווי פּאָנעם פּשוט ווי אַ קאַפּאַסאַטער, עס זענען עטלעכע עלעמענטן וואָס קענען פאַרלאָזן אָדער דיגרייד.יעדער פון די עלעמענטן קענען ווירקן די נאַטור פון די ינווערטער, ביידע אויף די אַק און דק זייטן.אין סדר צו באַשטימען די ווירקונג דערנידעריקונג פון ניט-ידעאַל קאַפּאַסאַטער קאַמפּאָונאַנץ אויף די וואָולטידזש ריפּאַל ינטראָודוסט איבער די פּוו טערמינאַלס, אַ פּוום וניפּאָלאַר ה-בריק ינווערטער (פיגורע 2) איז געווען סימיאַלייטיד ניצן SPICE.די פילטער קאַפּאַסאַטערז און ינדאַקטערז זענען ריספּעקטיוולי געהאלטן ביי 250 µF און 20mH.די SPICE מאָדעלס פֿאַר די IGBTs זענען דערייווד פון די אַרבעט פון Petrie et al. די PWM סיגנאַל, וואָס קאָנטראָלס די IGBT סוויטשיז, איז באשלאסן דורך אַ קאַמפּעראַטאָר און ינווערטינג קאַמפּעראַטאָר קרייַז פֿאַר די הויך און נידעריק-זייַט IGBT סוויטשיז, ריספּעקטיוולי.די אַרייַנשרייַב פֿאַר די PWM קאָנטראָלס זענען אַ 9.5 וו, 60 הז סינוס קאַריער כוואַליע און אַ 10 וו, 10 כז טרייאַנגגיאַלער כוואַליע.
- CRE לייזונג
CRE איז אַ הויך-טעק פאַרנעמונג וואָס ספּעשאַלייזיז אין דער פּראָדוקציע פון פילם קאַפּאַסאַטערז, פאָוקיסינג אויף אַפּלאַקיישאַן פון מאַכט עלעקטראָניקס.
CRE פאָרשלאָגן די דערוואַקסן לייזונג פון פילם קאַפּאַסאַטער סעריע פֿאַר פּוו ינווערטער וואָס כולל דק-לינק, אַק-פילטער און סנאַבער.
פּאָסטן צייט: דעצעמבער-01-2023