Претварачи припадају великој групи статичких претварача, који укључују многе од данас'с уређаји који могу“конвертовати”Електрични параметри у уносу, као што су напон и учесталост, како би се произвела излаза која је компатибилна са захтевима оптерећења.

Генерално гледано, претварачи су уређаји способни да претворе директну струју у наизменичну струју и прилично су уобичајени у апликацијама за индустријске аутоматизације и електричне дискове.Архитектура и дизајн различитих врста претварача се мења у складу са сваком специфичном применом, чак и ако је срж њихове главне сврхе исти (ДЦ до конверзије АЦ).

Претварачи који се користе у фотонапонским апликацијама су историјски подељени у две главне категорије:

:Самостални претварачи

:Претварачи повезани са мрежом

Самостални претварачи су за апликације на којима ПВ постројење није повезано са главном енергетском дистрибутивном мрежом.Претварач је у стању да снабдева електричну енергију на повезане оптерећења, обезбеђујући стабилност главних електричних параметара (напон и фреквенције).То их држи у оквиру унапред дефинисаних граница, у стању да издрже привремене преоптерећене ситуације.У овој ситуацији, претварач је спојен са системом за складиштење батерије како би се осигурало доследно снабдевање енергијом.

Претварачи повезани са мрежом, с друге стране, могу да се синхронизују са електричном мрежом на које су повезане јер су у овом случају напон и фреквенција“наметнута”главном мрежом.Ови претварачи морају бити у стању да искључе везу да ли главна мрежа не успе да избегне било какво могућу залиху главне мреже, што би могло представљати озбиљну опасност.

Слика 1 - пример самосталног система и мрежног система повезаног.Слика у љубазности библуса.

Сврха претварача је трансформисати напон ДЦ таласа у наизменични сигнал да би убризгавала напајање у оптерећење (нпр. Грид за напајање) на датој фреквенцији и са малим флофалним углом (Φ ≈0).Поједностављени круг за једну фазу униполарну модулацију ширине импулса (ПВМ) приказан је на слици2 (Иста општа шема може се проширити на трофазни систем).У овом шему, ПВ систем, који делује као извор напона ДЦ-а са неком изворском индуктивном облику, обликован је у наизменични сигнал преко четири ИГБТ прекидача паралелно са диодама са слободноелећим диодама.Ови прекидачи се контролишу на капији путем ПВМ сигнала, који је обично излаз ИЦ-а који упоређује носач (обично сине талас жељене фреквенције) и референтни талас на знатно већу фреквенцију (обично талас троугла на 5-20кХз).Излаз ИГБТ-а обликован је у наизменични сигнал погодан за употребу или убризгавање мреже кроз примену различитих топологија ЛЦ филтера.

Набавити цитат

Слика 2: Модулација пулсиране ширине (ПВМ) ЈеднофазнаПодешавање претварача.ИГБТ прекидачи, заједно са ЛЦ излазним филтером, обликујте ДЦ улазне сигнале у употребљив наизменични сигнал.Ово индукује аштетни напон пукотина преко ПВ терминала.АутобусКондензатор је величине како би се смањила овај рипл.

Рад ИГБТС-а уводи наводни напон на терминал ПВ низа.Ова рипла је штетна за рад ПВ система, јер се номинални напон примењен на терминале треба да се држи на максималној тачки (МПП) ИВ кривуље у циљу извлачења највише моћи.Мрешкање напона на ПВ терминалима осцилираће снагу извучену из система, што ће резултирати

нижи просјечни излаз снаге (слика 3).Кондензатор се додаје на аутобус како би се изгладио напон.

Слика 3: Снимање напона представљен на ПВ терминале од стране ПВМ инвертерске шеме пребацује примењени напон са макс. Повер Поинт (МПП) ПВ артраи.Ово уводи рипл у структуру низа, тако да је просечна излазна снага нижа од номиналне МПП-а

Амплитуда (врх до максимума) напонског разбијања одређена је фреквенцијом пребацивања, ПВ напоном, аутобуским могућностима и индуктивношћу филтрирања према:

где:

ВПВ је напон Сунчевог панела,

ЦБУС је капацитет аутобуског кондензатора,

Л је индуктивност индуктива филтера,

Једнаџба (1) односи се на идеалне кондензаторе који спречава да се оптужују кроз кондензатор током пуњења, а затим испушта енергију која се налази у електричном пољу без отпора.У стварности, ниједан кондензатор није идеалан (слика 4), али је састављен од више елемената.Поред идеалне капацитивности, диелектрик није савршено отпоран и мала струја цурења тече од аноде до катоде дуж коначног отпора шанта (Рсх), заобилазећи диелектрични капацитет (Ц).Када струја кроз кондензатор тече, игле, фолије и диелектрични нису савршено проводе и постоји еквивалентна отпорност на серију (ЕСР) у серији са капацитентом.Коначно, кондензатор складишти неку енергију у магнетном пољу, тако да постоји еквивалентна индуктивна серија (ЕСЛ) у серији са капацитентом и ЕСР-ом.

Слика 4: еквивалентни круг генеричког кондензатора.Кондензатор јеСастоји се од многих не идеалних елемената, укључујући диелектрични капацитет (ц), не-бесконачан отпор од преливања кроз диелектрик који заобилази кондензатор, отпорност на серију (ЕСР) и серијску индуктивност (ЕСЛ).

Чак и у компоненти као наизглед једноставно као кондензатор, постоје више елемената који могу пропасти или деградирати.Сваки од ових елемената може утицати на понашање претварача, како на странама АЦ и ДЦ.Да би се утврдила разградња деградације не идеалних кондензатора, има на напонској важности уведене преко ПВ терминала, ПВМ униполарни Х-мост претвор (Слика 2) симулиран је помоћу Спице.Кондензатори и индуктори филтрирања одржавају се на 250 μФ и 20МХ, респективно.Модели зачина за ИГБТС изведени су из рада Петрие ет ал. ПВМ сигнал, који контролише ИГБТ прекидачи, одређује се компаратор и инвертинг упоређивач за високе и ниске и иГБТ прекидаче.Улаз за контролу ПВМ-а је 9,5 В, 60Хз синусна возила ВАХ и 10В, 10КХз троугласти талас.