Reviżjoni dwar it-Topoloġija u l-Applikazzjonijiet tal-Kontroll tat-Trasformaturi Elettroniċi tal-Qawwa ta' Vultaġġ Medju-Għoli II

2 Għażla tal-Istruttura Ġenerali tal-PET

It-topoloġiji tal-PET ivarjaw ħafna. Abbażi tan-numru ta' stadji ta' konverżjoni tal-enerġija, jistgħu jiġu kklassifikati f'tipi ta' stadju wieħed, ta' żewġ stadji, u ta' tliet stadji [7]. Strutturi ta' żewġ stadji jinkludu dawk b'karozzi tal-linja DC ta' vultaġġ għoli u ta' vultaġġ baxx, kif muri fil-Figura 1.

Fil-PETs ta' stadju wieħed (Fig. 1(a)), frekwenza medja/għolja Trasformatur tal-Iżolament jgħaqqad konvertituri AC/AC fuq iż-żewġ naħat. Il-konvertitur AC/AC tan-naħa primarja jimmodula l-vultaġġ AC tal-frekwenza tal-linja tad-dħul f'vultaġġ AC ta' frekwenza għolja, li jiġi akkoppjat permezz tat-transformer u mbagħad konvertit lura għal vultaġġ AC tal-frekwenza tal-linja mill-konvertitur AC/AC tan-naħa sekondarja. Il-PETs ta' stadju wieħed għandhom inqas stadji ta' konverżjoni u inqas komponenti, effiċjenza għolja, u densità għolja ta' qawwa. Madankollu, in-nuqqas ta' xarabank DC jagħmilhom mhux adattati għal grilji ibridi AC/DC, u l-kontroll tad-diżakkoppjament tal-qawwa huwa kumpless.

Il-PETs b'żewġ stadji għandhom xarabank DC fuq in-naħa ta' vultaġġ għoli jew baxx. It-topoloġija fuq naħa waħda tat-transformer tal-iżolament tixbaħ lil dik ta' PET b'stadju wieħed, filwaqt li n-naħa l-oħra tikkonnettja max-xarabank DC permezz ta' ċirkwiti AC/DC jew DC/AC (Fig. 1(c) u Fig. 1(d)). B'konnessjonijiet DC ta' vultaġġ għoli jew baxx, il-PETs b'żewġ stadji jistgħu jikkonnettjaw ma' grilji DC ta' vultaġġ medju/għoli fuq in-naħa ta' vultaġġ għoli jew ma' sistemi PV/ħażna fuq in-naħa ta' vultaġġ baxx. Madankollu, il-qawwa attiva trasferita mill-konvertituri fuq iż-żewġ naħat tat-transformer tal-iżolament hija sensittiva ħafna għall-parametri tal-induttanza tat-tnixxija tat-transformer. Barra minn hekk, il-kapaċitatur tax-xarabank DC jesperjenza varjazzjonijiet sinifikanti fil-vultaġġ tal-frekwenza doppja tal-linja, u l-varjazzjonijiet fil-kurrent tal-konvertitur huma kbar [7], u dan jagħmel il-kontroll diffiċli.

Il-PETs bi tliet stadji (Fig. 1(b)) għandhom xarabanks DC kemm fuq in-naħa ta' vultaġġ għoli kif ukoll fuq dik ta' vultaġġ baxx. Il-kurrent AC ta' frekwenza tal-linja tad-dħul jiġi rettifikat għal xarabank DC ta' vultaġġ għoli permezz ta' konverżjoni AC/DC, immodulat f'mewġ kwadru ta' frekwenza għolja, akkoppjat man-naħa ta' vultaġġ baxx permezz ta' transformer ta' frekwenza medja/għolja, rettifikat għal xarabank DC ta' vultaġġ baxx, u finalment invertit għal vultaġġ AC ta' frekwenza tal-linja permezz ta' konverżjoni DC/AC. Il-PETs bi tliet stadji jistgħu jikkonnettjaw kemm ma' sistemi DC ta' vultaġġ għoli kif ukoll ta' vultaġġ baxx. Il-kontroll ta' kull stadju ta' konverżjoni huwa relattivament indipendenti, u dan jiffaċilita d-diżakkoppjament u l-kontroll tal-kumpens. Madankollu, stadji multipli ta' konverżjoni jirriżultaw fl-aktar struttura kumplessa. Minħabba d-disinn b'ħafna stadji, it-topoloġiji tal-PET bi tliet stadji jiksbu aktar faċilment kaskata fuq in-naħa ta' vultaġġ għoli u parallel fuq in-naħa ta' vultaġġ baxx, u jissodisfaw il-ħtiġijiet tal-applikazzjoni ta' vultaġġ medju/għoli. Għalhekk, it-topoloġiji bi tliet stadji huma l-aktar użati fir-riċerka u l-applikazzjonijiet tal-PET ta' vultaġġ medju/għoli.

Għal PETs f'applikazzjonijiet ta' vultaġġ medju/għoli, in-naħa ta' vultaġġ baxx għandha livelli ta' vultaġġ baxxi b'restrizzjonijiet minimi tal-vultaġġ tal-apparat. B'kuntrast, l-istadju ta' rettifikazzjoni ta' vultaġġ għoli u l-istadju ta' iżolament intermedju jiffaċċjaw livelli ta' vultaġġ għoljin, u jimponu rekwiżiti aktar stretti fuq topoloġiji taċ-ċirkwiti u apparati. Ir-riċerka eżistenti tiffoka fuq żewġ direzzjonijiet: ① Topoloġiji u metodi ta' kontroll ġodda għal PETs ta' vultaġġ medju/għoli bbażati fuq klassifikazzjonijiet tal-vultaġġ tal-apparati eżistenti; ② Topoloġiji u kontrolli PET li jużaw apparati ġodda ta' vultaġġ għoli, bħal apparati SiC ta' 10kV [8, 9]. Madankollu, apparati SiC ta' vultaġġ għoli għadhom fil-fażi ta' R&Ż tal-laboratorju, u apparati kummerċjali għadhom ma jistgħux jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-vultaġġ. Għalhekk, topoloġiji b'ħafna moduli kaskati jew b'ħafna livelli ta' modulu wieħed jintużaw biex jissodisfaw ir-rekwiżiti ta' vultaġġ għoli tad-dħul. Topoloġiji tipiċi huma murija fil-Figura 2, analizzati fit-Taqsima 3.