Inverter များသည် ယနေ့ခေတ် static converter အများအပြားပါဝင်သော ကြီးမားသောအုပ်စုတွင် ပါဝင်သည်။'လုပ်ဆောင်နိုင်သော ကိရိယာများ"ပြောင်းလဲ"ဝန်၏ လိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီသော အထွက်ကို ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် ဗို့အားနှင့် ကြိမ်နှုန်းကဲ့သို့သော အဝင်ရှိ လျှပ်စစ်ဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များကို ထည့်သွင်းပါ။

ယေဘုယျအားဖြင့် အင်ဗာတာများသည် တိုက်ရိုက်လျှပ်စီးကြောင်းကို အပြန်အလှန်လျှပ်စီးကြောင်းအဖြစ် ပြောင်းလဲပေးနိုင်သော စက်ပစ္စည်းများဖြစ်ပြီး စက်မှုလုပ်ငန်းအလိုအလျောက်စနစ်အသုံးချမှုများနှင့် လျှပ်စစ်မောင်းနှင်စနစ်များတွင် အတော်လေးအသုံးများပါသည်။ မတူညီသော အင်ဗာတာအမျိုးအစားများ၏ ဗိသုကာနှင့် ဒီဇိုင်းသည် ၎င်းတို့၏ အဓိကရည်ရွယ်ချက် (DC မှ AC သို့ ပြောင်းလဲခြင်း) တူညီသော်လည်း သီးခြားအသုံးချမှုတစ်ခုစီအလိုက် ပြောင်းလဲပါသည်။

၁။ သီးခြားနှင့် ဇယားကွက်ချိတ်ဆက်ထားသော အင်ဗာတာများ

photovoltaic application များတွင် အသုံးပြုသော inverter များကို သမိုင်းကြောင်းအရ အဓိက အမျိုးအစားနှစ်ခု ခွဲခြားထားသည်။

:သီးခြားအင်ဗာတာများ

:ဇယားကွက်ချိတ်ဆက်ထားသော အင်ဗာတာများ

သီးခြားအင်ဗာတာများသည် PV စက်ရုံသည် အဓိကစွမ်းအင်ဖြန့်ဖြူးရေးကွန်ရက်နှင့် ချိတ်ဆက်မထားသည့် အသုံးချမှုများအတွက်ဖြစ်သည်။ အင်ဗာတာသည် ချိတ်ဆက်ထားသော ဝန်များသို့ လျှပ်စစ်စွမ်းအင်ကို ထောက်ပံ့ပေးနိုင်ပြီး အဓိကလျှပ်စစ်ကန့်သတ်ချက်များ (ဗို့အားနှင့် ကြိမ်နှုန်း) ၏ တည်ငြိမ်မှုကို သေချာစေသည်။ ၎င်းသည် ၎င်းတို့ကို ကြိုတင်သတ်မှတ်ထားသော ကန့်သတ်ချက်များအတွင်း ထားရှိပေးပြီး ယာယီဝန်ပိခြင်းအခြေအနေများကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။ ဤအခြေအနေတွင်၊ စွမ်းအင်ထောက်ပံ့မှုကို တသမတ်တည်းရရှိစေရန် အင်ဗာတာကို ဘက်ထရီသိုလှောင်မှုစနစ်နှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။

အခြားတစ်ဖက်တွင်မူ Grid ချိတ်ဆက်ထားသော inverters များသည် ၎င်းတို့ချိတ်ဆက်ထားသော လျှပ်စစ် grid နှင့် ထပ်တူကျအောင် လုပ်ဆောင်နိုင်သည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် ဤကိစ္စတွင် voltage နှင့် frequency သည်"ချမှတ်ထားသော"အဓိကဓာတ်အားလိုင်းမှ။ အဓိကဓာတ်အားလိုင်း ချို့ယွင်းပါက ဤအင်ဗာတာများသည် ပြင်းထန်သောအန္တရာယ်ကို ကိုယ်စားပြုနိုင်သည့် အဓိကဓာတ်အားလိုင်းမှ ပြောင်းပြန်ထောက်ပံ့မှုကို ရှောင်ရှားရန် ချိတ်ဆက်မှုပြတ်တောက်နိုင်ရမည်။

ပုံ ၁ - Standalone စနစ်နှင့် Grid-connected စနစ်၏ ဥပမာ။ ပုံကို Biblus မှ ကူညီပံ့ပိုးပေးပါသည်။

၂။ ဘတ်စ်ကား Capacitor ရဲ့ အခန်းကဏ္ဍက ဘာလဲ။

အင်ဗာတာရဲ့ ရည်ရွယ်ချက်ကတော့ DC waveform voltage ကို AC signal အဖြစ်ပြောင်းလဲပြီး ပေးထားတဲ့ frequency နဲ့ phase angle သေးငယ်တဲ့ load (ဥပမာ power grid) ထဲကို power ထိုးသွင်းဖို့ပါ။φ ≈၀)။ single phase unipolar Pulse-Width Modulation (PWM) အတွက် ရိုးရှင်းသော ဆားကစ်တစ်ခုကို ပုံတွင် ပြထားသည်။2 (တူညီသော အထွေထွေပုံစံကို three phase system အထိ တိုးချဲ့နိုင်သည်)။ ဤပုံစံတွင်၊ source inductance အချို့ရှိသော DC voltage source အဖြစ် လုပ်ဆောင်သော PV system တစ်ခုကို freewheeling diode များနှင့် parallel တွင် IGBT switch လေးခုမှတစ်ဆင့် AC signal အဖြစ်သို့ ပုံသွင်းသည်။ ဤ switch များကို PWM signal မှတစ်ဆင့် gate တွင် ထိန်းချုပ်ထားပြီး၊ ၎င်းသည် ပုံမှန်အားဖြင့် carrier wave (များသောအားဖြင့် လိုချင်သော output frequency ၏ sine wave) နှင့် သိသာထင်ရှားစွာ မြင့်မားသော frequency (ပုံမှန်အားဖြင့် 5-20kHz တွင် triangle wave) ကို နှိုင်းယှဉ်သည့် IC ၏ output ဖြစ်သည်။ IGBTs များ၏ output ကို LC filter များ၏ topology အမျိုးမျိုးကို အသုံးချခြင်းဖြင့် အသုံးပြုရန် သို့မဟုတ် grid injection အတွက် သင့်လျော်သော AC signal အဖြစ်သို့ ပုံသွင်းသည်။

ဈေးနှုန်းရယူပါ

ပုံ ၂: Pulsed Width Modulation (PWM) single-phaseအင်ဗာတာတပ်ဆင်ခြင်း။ IGBT ခလုတ်များသည် LC output filter နှင့်အတူ DC input signal ကို အသုံးပြုနိုင်သော AC signal တစ်ခုအဖြစ်သို့ ပုံသွင်းပေးသည်။ ၎င်းသည်PV terminal များတစ်လျှောက်ရှိ အန္တရာယ်ရှိသော ဗို့အားလှိုင်း လှိုင်းထခြင်း။ ဘတ်စ်ကားဒီ ripple ကို လျှော့ချဖို့အတွက် capacitor ကို အရွယ်အစားသတ်မှတ်ပါတယ်။

IGBTs များ၏ လုပ်ဆောင်ချက်သည် PV array ၏ terminal ပေါ်သို့ ripple voltage ကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ ဤ ripple သည် PV စနစ်၏ လုပ်ဆောင်ချက်ကို ထိခိုက်စေပါသည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် terminal များသို့ ပေးသော nominal voltage ကို IV curve ၏ max power point (MPP) တွင် ထိန်းသိမ်းထားရမည်ဖြစ်သောကြောင့်ဖြစ်သည်။ PV terminal များပေါ်ရှိ voltage ripple သည် စနစ်မှ ထုတ်ယူထားသော power ကို oscillate ဖြစ်စေပြီး

ပျမ်းမျှပါဝါအထွက်နည်းသည် (ပုံ ၃)။ ဗို့အားလှိုင်းထမှုကို ချောမွေ့စေရန်အတွက် ဘတ်စ်ကားပေါ်တွင် capacitor တစ်ခုထည့်သွင်းထားသည်။

ပုံ ၃: PWM inverter စနစ်ဖြင့် PV terminal များပေါ်သို့ မိတ်ဆက်ပေးသော voltage ripple သည် PV array ၏ max power point (MPP) မှ အသုံးချ voltage ကို ရွှေ့ပေးသည်။ ၎င်းသည် array ၏ power output တွင် ripple ကို မိတ်ဆက်ပေးသောကြောင့် ပျမ်းမျှ output power သည် nominal MPP ထက် နိမ့်ကျသည်။

ဗို့အား ripple ၏ amplitude (peak to peak) ကို switching frequency၊ PV voltage၊ bus capacitance နှင့် filter inductance အလိုက် အောက်ပါအတိုင်း ဆုံးဖြတ်သည်-

ဘယ်နေရာမှာ

VPV ဆိုတာ ဆိုလာပြားရဲ့ DC ဗို့အား၊

Cbus သည် bus capacitor ၏ capacitance ဖြစ်ပြီး

L သည် filter inductors များ၏ inductance ဖြစ်ပြီး၊

fPWM သည် switching frequency ဖြစ်သည်။

ညီမျှခြင်း (1) သည် အားသွင်းနေစဉ်အတွင်း capacitor မှတစ်ဆင့် အားသွင်းမှုစီးဆင်းမှုကို တားဆီးပေးပြီး လျှပ်စစ်စက်ကွင်းတွင်တည်ရှိသော စွမ်းအင်ကို ခုခံမှုမရှိဘဲ ထုတ်လွှတ်သည့် ideal capacitor အတွက် သက်ဆိုင်သည်။ အမှန်တကယ်တွင်၊ မည်သည့် capacitor မှ ideal မဟုတ်ပါ (ပုံ ၄) သို့သော် ဒြပ်စင်များစွာဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ideal capacitance အပြင်၊ dielectric သည် ပြီးပြည့်စုံသော resistive မဟုတ်ဘဲ၊ လျှပ်စီးကြောင်းအနည်းငယ်သည် anode မှ cathode သို့ finite shunt resistance (Rsh) တစ်လျှောက် စီးဆင်းပြီး dielectric capacitance (C) ကို ကျော်လွှားသည်။ Capacitor မှတစ်ဆင့် လျှပ်စီးကြောင်းစီးဆင်းနေချိန်တွင်၊ pin များ၊ foils များနှင့် dielectric တို့သည် ပြီးပြည့်စုံသော conductivity မဟုတ်ဘဲ capacitance နှင့် series တွင် equivalent series resistance (ESR) ရှိသည်။ နောက်ဆုံးတွင်၊ capacitor သည် magnetic field တွင် စွမ်းအင်အချို့ကို သိုလှောင်ထားသောကြောင့် capacitance နှင့် ESR တို့နှင့် series တွင် equivalent series inductance (ESL) ရှိသည်။

ပုံ ၄: ယေဘုယျ capacitor ၏ Equivalent circuit။ capacitor ဆိုသည်မှာdielectric capacitance (C)၊ capacitor ကိုကျော်ဖြတ်သော dielectric မှတစ်ဆင့် အဆုံးမဲ့ shunt resistance၊ series resistance (ESR) နှင့် series inductance (ESL) အပါအဝင် စံပြမဟုတ်သော ဒြပ်စင်များစွာဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။

capacitor ကဲ့သို့ ရိုးရှင်းပုံရသော အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုတွင်ပင် ပျက်ကွက်နိုင်သော သို့မဟုတ် ယိုယွင်းပျက်စီးနိုင်သော အစိတ်အပိုင်းများစွာ ရှိပါသည်။ ဤအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုစီသည် AC နှင့် DC နှစ်ဖက်စလုံးတွင် inverter ၏ အပြုအမူကို သက်ရောက်မှုရှိနိုင်သည်။ PV terminal များတစ်လျှောက် မိတ်ဆက်ထားသော voltage ripple အပေါ် non-ideal capacitor အစိတ်အပိုင်းများ၏ ယိုယွင်းပျက်စီးမှုသည် မည်ကဲ့သို့ အကျိုးသက်ရောက်သည်ကို ဆုံးဖြတ်ရန်အတွက် SPICE ကို အသုံးပြု၍ PWM unipolar H-bridge inverter (ပုံ ၂) ကို simulate လုပ်ခဲ့သည်။ filter capacitor များနှင့် inductors များကို အသီးသီး 250µF နှင့် 20mH တွင် ထိန်းထားသည်။ IGBTs များအတွက် SPICE မော်ဒယ်များကို Petrie et al ၏ လုပ်ဆောင်ချက်မှ ဆင်းသက်လာသည်။ IGBT switch များကို ထိန်းချုပ်သော PWM signal ကို high-side IGBT switch များအတွက် comparator နှင့် inverting comparator circuit ဖြင့် အသီးသီး ဆုံးဖြတ်သည်။ PWM control များအတွက် input မှာ 9.5V, 60Hz sine carrier wave နှင့် 10V, 10kHz triangular wave ဖြစ်သည်။