मध्यम-उच्च भोल्टेज पावर इलेक्ट्रोनिक ट्रान्सफर्मर II को टोपोलोजी र नियन्त्रण अनुप्रयोगहरूको समीक्षा

२ PET समग्र संरचना चयन

PET टोपोलोजीहरू व्यापक रूपमा भिन्न हुन्छन्। ऊर्जा रूपान्तरण चरणहरूको संख्याको आधारमा, तिनीहरूलाई एकल-चरण, दुई-चरण, र तीन-चरण प्रकारहरूमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ [7]। दुई-चरण संरचनाहरूमा उच्च-भोल्टेज र कम-भोल्टेज DC बसहरू समावेश छन्, जस्तै चित्र १ मा देखाइएको छ।

एकल-चरण PETs (चित्र १(क)) मा, मध्यम/उच्च-फ्रिक्वेन्सी आइसोलेसन ट्रान्सफर्मर दुबै छेउमा AC/AC कन्भर्टरहरू जोड्दछ। प्राथमिक-पक्ष AC/AC कन्भर्टरले इनपुट लाइन-फ्रिक्वेन्सी AC भोल्टेजलाई उच्च-फ्रिक्वेन्सी AC भोल्टेजमा मोड्युलेट गर्दछ, जुन ट्रान्सफर्मर मार्फत जोडिन्छ र त्यसपछि माध्यमिक-पक्ष AC/AC कन्भर्टरद्वारा लाइन-फ्रिक्वेन्सी AC भोल्टेजमा रूपान्तरण गरिन्छ। एकल-चरण PET हरूमा कम रूपान्तरण चरणहरू र कम घटकहरू, उच्च दक्षता, र उच्च शक्ति घनत्व हुन्छ। यद्यपि, DC बसको अभावले तिनीहरूलाई हाइब्रिड AC/DC ग्रिडहरूको लागि अनुपयुक्त बनाउँछ, र पावर डिकपलिंग नियन्त्रण जटिल छ।

दुई-चरण PET हरूमा उच्च- वा कम-भोल्टेज पक्षमा DC बस हुन्छ। आइसोलेसन ट्रान्सफर्मरको एक छेउको टोपोलोजी एकल-चरण PET जस्तै हुन्छ, जबकि अर्को छेउ AC/DC वा DC/AC सर्किटहरू मार्फत DC बसमा जडान हुन्छ (चित्र 1(c) र चित्र 1(d))। उच्च- वा कम-भोल्टेज DC लिङ्कहरूको साथ, दुई-चरण PET हरू उच्च-भोल्टेज पक्षमा मध्यम/उच्च-भोल्टेज DC ग्रिडहरू वा कम-भोल्टेज पक्षमा PV/भण्डारण प्रणालीहरूमा जडान गर्न सक्छन्। यद्यपि, आइसोलेसन ट्रान्सफर्मरको दुबै छेउमा कन्भर्टरहरूद्वारा स्थानान्तरण गरिएको सक्रिय शक्ति ट्रान्सफर्मर चुहावट इन्डक्टन्स प्यारामिटरहरू प्रति अत्यधिक संवेदनशील हुन्छ। थप रूपमा, DC बस क्यापेसिटरले महत्त्वपूर्ण डबल-लाइन-फ्रिक्वेन्सी भोल्टेज उतार-चढाव अनुभव गर्दछ, र कन्भर्टर वर्तमान उतार-चढाव ठूलो हुन्छ [7], जसले नियन्त्रणलाई चुनौतीपूर्ण बनाउँछ।

तीन-चरण PET हरूमा (चित्र १(ख)) उच्च र कम भोल्टेज दुवै पक्षमा DC बसहरू हुन्छन्। इनपुट लाइन-फ्रिक्वेन्सी AC करेन्ट AC/DC रूपान्तरण मार्फत उच्च-भोल्टेज DC बसमा सुधार गरिन्छ, उच्च-फ्रिक्वेन्सी वर्ग तरंगहरूमा परिमार्जित गरिन्छ, मध्यम/उच्च-फ्रिक्वेन्सी ट्रान्सफर्मर मार्फत कम-भोल्टेज पक्षमा जोडिन्छ, कम-भोल्टेज DC बसमा सुधार गरिन्छ, र अन्तमा DC/AC रूपान्तरण मार्फत लाइन-फ्रिक्वेन्सी AC भोल्टेजमा उल्टाइन्छ। तीन-चरण PET हरू उच्च-र कम-भोल्टेज DC प्रणालीहरू दुवैमा जडान गर्न सक्छन्। प्रत्येक रूपान्तरण चरणको नियन्त्रण अपेक्षाकृत स्वतन्त्र छ, डिकपलिंग र क्षतिपूर्ति नियन्त्रणलाई सहज बनाउँछ। यद्यपि, धेरै रूपान्तरण चरणहरूले सबैभन्दा जटिल संरचनामा परिणाम दिन्छ। बहु-चरण डिजाइनको कारण, तीन-चरण PET टोपोलोजीहरूले उच्च-भोल्टेज पक्षमा क्यास्केडिङ र कम-भोल्टेज पक्षमा समानान्तर प्राप्त गर्न सजिलो हुन्छ, मध्यम/उच्च भोल्टेज अनुप्रयोग आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ। यसरी, मध्यम/उच्च भोल्टेज PET अनुसन्धान र अनुप्रयोगहरूमा तीन-चरण टोपोलोजीहरू सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

मध्यम/उच्च भोल्टेज अनुप्रयोगहरूमा PET हरूको लागि, कम-भोल्टेज पक्षमा न्यूनतम उपकरण भोल्टेज अवरोधहरू सहित कम भोल्टेज स्तरहरू हुन्छन्। यसको विपरित, उच्च-भोल्टेज सुधार चरण र मध्यवर्ती अलगाव चरणले उच्च भोल्टेज स्तरहरूको सामना गर्दछ, सर्किट टोपोलोजीहरू र उपकरणहरूमा कडा आवश्यकताहरू लागू गर्दछ। अवस्थित अनुसन्धान दुई दिशाहरूमा केन्द्रित छ: ① अवस्थित उपकरण भोल्टेज मूल्याङ्कनमा आधारित मध्यम/उच्च भोल्टेज PET हरूको लागि नयाँ टोपोलोजीहरू र नियन्त्रण विधिहरू; ② PET टोपोलोजीहरू र नयाँ उच्च-भोल्टेज उपकरणहरू प्रयोग गर्ने नियन्त्रणहरू, जस्तै 10kV SiC उपकरणहरू [8, 9]। यद्यपि, उच्च-भोल्टेज SiC उपकरणहरू अझै प्रयोगशाला अनुसन्धान र विकास चरणमा छन्, र व्यावसायिक उपकरणहरूले अझै भोल्टेज आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्दैनन्। त्यसकारण, उच्च इनपुट भोल्टेज आवश्यकताहरू पूरा गर्न बहु-मोड्युल क्यास्केडेड वा एकल-मोड्युल बहु-स्तरीय टोपोलोजीहरू प्रयोग गरिन्छ। विशिष्ट टोपोलोजीहरू चित्र 2 मा देखाइएको छ, खण्ड 3 मा विश्लेषण गरिएको छ।