Search the digital library catalog

Abstract: V doktorski disertaciji obravnavamo področje enofaznih razsmerniških pretvornikov za posamezne fotovoltaične module, imenovanih mikrorazsmerniki. Pri teh sistemih vhod predstavlja fotovoltaični vir enosmerne in v delovni točki sistema konstantne moči, izhod pa v obliki lokalnega bremena ali električnega omrežja zahteva odjem z izmenično močjo. Posledično je zaradi nenehne razlike v proizvajani in porabljeni moči zahtevana razklopitev s čim manjšo energijsko posodo – razklopitvenim kondenzatorjem, kar predstavlja največji izziv obravnavane tematike, saj vrednost kapacitivnosti, napetostni nivoji in sama velikost razklopitvenega kondenzatorja določajo velikost, ceno in življenjsko dobo celotnega pretvornika. Hkrati velikost pretvornika oz. uporabljenih komponent določa predvsem stikalna frekvenca delovanja sistema, njeno dvigovanje in s tem zmanjševanje velikosti komponent pa omejujejo stikalne izgube uporabljenih tranzistorjev in diod, ki vodijo v slabši izkoristek pretvorbe energije. Glede na te izzive v doktorski disertaciji podajamo pregled obstoječih struktur mikrorazsmernikov in njihovih delovanj. Na podlagi dvostopenjskega mikrorazsmernika z enosmerno zbiralko (DC-linkom), ki dobro zaobide problem velikosti in življenjske dobe razklopitvenega kondenzatorja, smo predlagali novo strukturo pretvornika. Ta uvaja v konfiguracijo vezja aktivni razklopitveni tokokrog z razklopitvenim kondenzatorjem in visokofrekvenčno izmenično zbiralko (HFAC-link) ter v nasprotju z obstoječo rešitvijo omogoča izvedbo mehkega preklapljanja stikal, posledično pa uporabo visoke stikalne frekvence delovanja pretvornika. Zaradi specifičnega načina delovanja smo pri vodenju predlaganega mikrorazsmernika uporabili pulzno gostotno modulacijo. Vodenje pretvornika smo zaradi kompleksnosti in visoke stikalne frekvence (100 kHz) izvedli na programarljivem polju logičnih vrat (FPGA), samo delovanje predlagane strukture mikrorazsmernika pa smo eksperimentalno preverili.
Keywords: Mikrorazsmernik, pulzno gostotna modulacija, razklopitveni kondenzator, aktivni razklopitveni tokokrog, visokofrekvenčna izmenična zbiralka.
Published in DKUM: 09.12.2015; Views: 2063; Downloads: 242
Full text (3,98 MB)