Mapitio kuhusu Topolojia na Matumizi ya Udhibiti wa Transfoma za Kielektroniki zenye Nguvu ya Volti ya Kati na Juu II

2 Uteuzi wa Muundo wa Jumla wa PET

Topolojia za PET hutofautiana sana. Kulingana na idadi ya hatua za ubadilishaji wa nishati, zinaweza kuainishwa katika aina za hatua moja, hatua mbili, na hatua tatu [7]. Miundo ya hatua mbili inajumuisha zile zenye mabasi ya DC yenye volteji kubwa na volteji ya chini, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1.

Katika PET za hatua moja (Mchoro 1(a)), masafa ya wastani/ya juu Kibadilishaji cha Kutengwa huunganisha vibadilishaji vya AC/AC pande zote mbili. Kibadilishaji cha AC/AC cha upande wa msingi hurekebisha volteji ya AC ya masafa ya mstari wa ingizo kuwa volteji ya AC ya masafa ya juu, ambayo huunganishwa kupitia transfoma na kisha kubadilishwa kuwa volteji ya AC ya masafa ya mstari na kibadilishaji cha AC/AC cha upande wa pili. PET za hatua moja zina hatua chache za ubadilishaji na vipengele vichache, ufanisi mkubwa, na msongamano mkubwa wa nguvu. Hata hivyo, ukosefu wa basi la DC huzifanya zisifae kwa gridi mseto za AC/DC, na udhibiti wa utenganishaji wa nguvu ni mgumu.

PET za hatua mbili zina basi la DC upande wa volteji ya juu au ya chini. Topolojia upande mmoja wa transfoma ya kutenganisha inafanana na ile ya PET ya hatua moja, huku upande mwingine ukiunganishwa na basi la DC kupitia saketi za AC/DC au DC/AC (Mchoro 1(c) na Mchoro 1(d)). Kwa viungo vya DC vya volteji ya juu au ya chini, PET za hatua mbili zinaweza kuunganishwa na gridi za DC za volteji ya kati/ya juu upande wa volteji ya juu au kwa mifumo ya PV/hifadhi upande wa volteji ya chini. Hata hivyo, nguvu inayotumika inayohamishwa na vibadilishaji pande zote mbili za transfoma ya kutenganisha ni nyeti sana kwa vigezo vya uvujaji wa transfoma. Zaidi ya hayo, capacitor ya basi la DC hupata mabadiliko makubwa ya volteji ya masafa ya mistari miwili, na mabadiliko ya mkondo wa kibadilishaji ni makubwa [7], na kufanya udhibiti kuwa mgumu.

PET za hatua tatu (Mchoro 1(b)) zina mabasi ya DC pande zote mbili zenye volteji ya juu na ya chini. Mkondo wa AC wa masafa ya mstari wa kuingiza hurekebishwa hadi basi la DC lenye volteji ya juu kupitia ubadilishaji wa AC/DC, hubadilishwa kuwa mawimbi ya mraba yenye masafa ya juu, yakiunganishwa na upande wa volteji ya chini kupitia kibadilishaji cha masafa ya kati/ya juu, hurekebishwa hadi basi la DC lenye volteji ya chini, na hatimaye hubadilishwa hadi volteji ya AC yenye masafa ya mstari kupitia ubadilishaji wa DC/AC. PET za hatua tatu zinaweza kuunganishwa na mifumo ya DC yenye volteji ya juu na ya chini. Udhibiti wa kila hatua ya ubadilishaji ni huru kiasi, hurahisisha utenganishaji na udhibiti wa fidia. Hata hivyo, hatua nyingi za ubadilishaji husababisha muundo tata zaidi. Kutokana na muundo wa hatua nyingi, topolojia za PET za hatua tatu hufanikisha kwa urahisi zaidi kushuka kwa upande wa volteji ya juu na sambamba upande wa volteji ya chini, kukidhi mahitaji ya matumizi ya volteji ya kati/ya juu. Kwa hivyo, topolojia za hatua tatu ndizo zinazotumika sana katika utafiti na matumizi ya PET ya volteji ya kati/ya juu.

Kwa PET katika matumizi ya volteji ya kati/juu, upande wa volteji ya chini una viwango vya chini vya volteji na vikwazo vidogo vya volteji ya kifaa. Kwa upande mwingine, hatua ya kurekebisha volteji ya juu na hatua ya kati ya kutengwa inakabiliwa na viwango vya juu vya volteji, na hivyo kuweka mahitaji magumu zaidi kwenye topolojia za saketi na vifaa. Utafiti uliopo unazingatia pande mbili: ① Topolojia mpya na mbinu za udhibiti wa PET za volteji ya kati/juu kulingana na ukadiriaji wa volteji ya kifaa uliopo; ② Topolojia na vidhibiti vya PET kwa kutumia vifaa vipya vya volteji ya juu, kama vile vifaa vya 10kV SiC [8, 9]. Hata hivyo, vifaa vya SiC vya volteji ya juu bado viko katika awamu ya utafiti na maendeleo ya maabara, na vifaa vya kibiashara bado haviwezi kukidhi mahitaji ya volteji. Kwa hivyo, topolojia za ngazi nyingi zenye moduli nyingi au moduli moja hutumiwa kukidhi mahitaji ya juu ya volteji ya kuingiza. Topolojia za kawaida zinaonyeshwa kwenye Mchoro 2, uliochambuliwa katika Sehemu ya 3.