Grid-tie Inverter (GTI) วงจรโดยใช้ SCR

แนวคิดอินเวอร์เตอร์แบบกริดไทด์อาจดูซับซ้อนเนื่องจากความสำคัญหลายประการที่เกี่ยวข้องกับพวกเขาอย่างไรก็ตามด้วยความคิดที่ชาญฉลาดบางอย่างสามารถนำไปใช้จริงได้โดยใช้เทคโนโลยีดั้งเดิม หนึ่งในความคิดได้รับการสำรวจที่นี่

บทนำ

แนวคิดที่กล่าวถึงเกี่ยวกับวงจรอินเวอร์เตอร์แบบกริดไทด์ได้รับการแนะนำโดยหนึ่งในผู้อ่านที่สนใจของบล็อกนี้ Mr. RTO

ภาพที่ส่งโดยเขาแสดงอยู่ด้านล่าง ในภาพแรกเราพบแผนภาพวงจรอย่างง่ายซึ่งประกอบด้วยหม้อแปลง step down สำหรับการแปลข้อมูลกริดวงจรทริกเกอร์ mosfet ซึ่งรับข้อมูลกริดและหม้อแปลงอินเวอร์เตอร์ที่เกี่ยวข้องซึ่งใช้ในการขยายการแปลง DC ของข้อมูลกริดจาก mosfet เครือข่าย

วงจร GTI ที่ดูฉลาด

แนวคิดนี้ดูเรียบง่ายและฉลาดมาก:

หม้อแปลงไฟฟ้าแบบ step down ด้านซ้ายจะป้อนแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นที่แก้ไขไปยัง mosfets ที่สอดคล้องกันซึ่งจะเริ่มดำเนินการซิงค์กับอินพุตกริดและแปลงแหล่งจ่ายกระแสตรงเป็น AC ที่สอดคล้องกันผ่านหม้อแปลงอินเวอร์เตอร์ทางด้านขวา เอาต์พุตจากหม้อแปลงอินเวอร์เตอร์ซึ่งปัจจุบันเป็นกริดที่ซิงโครไนซ์ AC ฟีดกริดด้วยผลลัพธ์ GTI

ความคิดนี้ได้รับการทดสอบโดย Mr RTO แต่เขาบ่นเกี่ยวกับประสิทธิภาพที่ต่ำลงจากหน่วย

อาจเป็นเพราะปัญหาสำคัญประการหนึ่งในการออกแบบนั่นคือการไม่มีสาย 'เป็นกลาง' บนเอาต์พุตของหม้อแปลงอินเวอร์เตอร์

ด้วยการตั้งค่าที่แสดงเอาท์พุทจะตอบสนองด้วยการกด - ดึงที่รองของหม้อแปลงด้านขวาซึ่งหมายความว่าปลายทั้งสองข้างจะกลายเป็น 'HOT' หรือ 'LIVE' สลับกันระหว่างการดำเนินการ
กริดจะใช้สิ่งนี้เป็น 'สั้น' สำหรับทุกๆครึ่งรอบที่กลับด้านจากหม้อแปลงเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าของกริดมักจะมีสายเดียวเป็นสายกลางซึ่งจะไม่เป็นขั้ว 'LIVE'

เราไม่ต้องการให้สิ่งนี้เกิดขึ้น

ใช้ Center Transformer

วิธีแก้ปัญหาง่ายๆคือใช้การพันก๊อกตรงกลางสำหรับรองของหม้อแปลงอินเวอร์เตอร์ สิ่งนี้จะทำให้ตรงกลางเป็นลวด 'ตาย' หรือ 'เป็นกลาง' เมื่อเทียบกับก๊อกด้านนอกของทราโฟ อาจมีการกำหนดค่าต๊าปบนด้วยกริดในขณะที่แตะล่างเพื่อปรับสมดุลโหลดหรือป้อนกลับไปยังด้านหลักอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อชาร์จแบตเตอรี่หรือเสริมแหล่งจ่ายไฟ DC เอง

สามารถดูการตั้งค่าการทดสอบของการออกแบบข้างต้นได้ที่นี่:

อีกปัญหาหนึ่งที่อาจเกิดขึ้นได้จากระยะไกลคือการนำกระแสจากมอสเฟตซึ่งจะไม่เป็นเลขชี้กำลัง แต่เป็นคลื่นไซน์ที่ 'อึดอัด' และไม่สามารถจดจำได้

สามารถแทนที่ mosfets ด้วย SCR ดังที่แสดงด้านล่าง สิ่งนี้จะช่วยให้เกิดคลื่นไซน์ที่สมบูรณ์แบบผ่านหม้อแปลงอินเวอร์เตอร์และกริด

การใช้ SCR สำหรับ GTI

วงจรอินเวอร์เตอร์แบบกริดไทด์ที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นมากโดยใช้แนวคิดข้างต้นและ SCR แสดงไว้ด้านล่าง แนวคิดนี้ดูง่ายขึ้นมากและน่าประทับใจมาก

สามารถมองเห็นเอาต์พุตของด้านขวาและหม้อแปลงเป็นโทโพโลยีแบบแทปกึ่งกลางโดยที่ขดลวดครึ่งหนึ่งถูกรวมเข้ากับกริดในขณะที่อีกครึ่งหนึ่งจะต้องรับภาระที่สมดุลเพื่อให้ก๊อกตรงกลางได้รับการปรับสภาพให้เหมาะสมเพื่อให้เป็นกลางสำหรับ ระบบ.

ภาระการปรับสมดุลอาจถูกแทนที่ด้วยวงจรเครื่องชาร์จสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่อินเวอร์เตอร์เองซึ่งจะช่วยเสริมอินพุตด้วยพลังงานเพิ่มเติมและเวลาสำรองมากขึ้น

SCR จะไม่ Latch

เมื่อมองแวบแรกดูเหมือนว่า SCR จะถูกสลักเนื่องจากมีการใช้ DC ข้ามขั้วบวก / แคโทดอย่างไรก็ตามตามที่ฉันพูดมันจะไม่เกิดขึ้นเนื่องจากประตูของ SCR อยู่ภายใต้ AC ย้อนกลับสลับกันซึ่งจะป้องกันไม่ให้ SCR จากการสลักทุกครั้งที่ฟีด AC ประตูเปลี่ยนขั้ว