光伏逆變器電感元件

光伏逆變器的工作原理1。全控逆變器的工作原理:它是一種常用的單相輸出全橋逆變器主電路。交流部件是IGBT管Q11、Q12、Q13和Q14。IGBT管的開啟或關(guān)閉由脈寬調(diào)制控制。當(dāng)逆變電路連接到DC電源時(shí)，Q11和Q14先導(dǎo)通，Q1和Q13關(guān)斷，然后電流從DC電源的正極輸出，通過Q11和L或變壓器的初級線圈返回到電源的負(fù)極，如圖1-2至Q14所示。當(dāng)Q11和Q14斷開時(shí)，Q12和Q13接通，電流從電源的正電極經(jīng)由Q13和變壓器初級線圈2-1流到電源的負(fù)電極，以感覺Q12返回到電源的負(fù)電極。此時(shí)，在變壓器的初級線圈上已經(jīng)形成正負(fù)交替方波。使用高頻脈寬調(diào)制控制，兩對IGBT管交替重復(fù)，以在變壓器上產(chǎn)生交流電壓。由于液晶交流濾波器的作用，輸出端形成正弦波交流電壓。當(dāng)Q11和Q14關(guān)閉時(shí)，為了釋放儲存的能量，二極管D11和D12在IGBT并聯(lián)，以將能量返回到DC電源。2.半控逆變器的工作原理:半控逆變器采用晶閘管元件。Th1和Th2是交替工作的晶閘管。如果Th1首先觸發(fā)導(dǎo)通，電流通過變壓器流經(jīng)Th1。同時(shí)，由于變壓器的感應(yīng)效應(yīng)，換向電容器C被充電到電源電壓的兩倍。根據(jù)Th2，它被觸發(fā)導(dǎo)通，因?yàn)門h2的陽極被反向偏置，Th1關(guān)斷并返回阻斷狀態(tài)。這樣，Th1和Th2被轉(zhuǎn)換，然后電容器C被反向充電。晶閘管以這種方式交替觸發(fā)，電流交替流向變壓器的初級，在變壓器的次級獲得交流電。該電路中，電感L可以限制換向電容C的放電電流，延長放電時(shí)間，保證電路的關(guān)斷時(shí)間大于晶閘管的關(guān)斷時(shí)間，而不需要大容量的電容。D1和D2是兩個(gè)反饋二極管，它們可以釋放電感L中的能量，并將反向剩余能量返回到電源，完成能量的反饋功能。由于安裝位置、烏云情況、周圍樹葉的陰影覆蓋等因素，微型逆變器及其核心磁性元件太陽能電池組件的每個(gè)組件所產(chǎn)生的功率將會有不同程度的分散。如果它們都是串聯(lián)和并聯(lián)的，它們會產(chǎn)生和新舊電池組合一樣的不良影響。

電感，實(shí)際應(yīng)用你還得注意這些

在電感的實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)會出現(xiàn)意想不到的現(xiàn)象，所以電感在實(shí)際應(yīng)用中也要注意以下幾點(diǎn):1。溫度過高的感應(yīng)器在運(yùn)行過程中產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致溫度升高，這是正?，F(xiàn)象。如果溫度太高，鐵芯和線圈容易因溫度而改變電感。因此，應(yīng)注意電感的工作環(huán)境溫度以及選擇合適規(guī)格的電感。2.由于電流流動，磁場干擾感應(yīng)器，在其周圍產(chǎn)生磁場。其他部件的放置應(yīng)盡可能與感應(yīng)器或感應(yīng)器線圈成直角，以減少干擾。3.分布電容電感線圈之間會產(chǎn)生分布電容，會導(dǎo)致高頻信號旁路，降低電感的實(shí)際濾波效果。因此，在使用電感進(jìn)行高頻濾波時(shí)應(yīng)特別注意。4.用儀器測量電感和Q值時(shí)，測試引線應(yīng)盡可能靠近電感，以便獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

設(shè)計(jì)定制電感

電感值決定轉(zhuǎn)換器中的紋波電流。圖3示出了具有兩個(gè)不同紋波值的偽l-真，一個(gè)是負(fù)載電流的20%，另一個(gè)是負(fù)載電流的80%。有了現(xiàn)關(guān)設(shè)備和高質(zhì)量的輸出電容，任何設(shè)計(jì)都可以很好地工作。紋波為80%的小電感具有更好的磁效率，但峰值電流會更高，輸出電壓紋波會更大。整體性能的真實(shí)數(shù)字可以像[3]中一樣快速地進(jìn)行模擬，并通過測量每種情況下的實(shí)際硬件進(jìn)行驗(yàn)證。在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換器時(shí)，我們可以輕松更換磁性元件，以便快速評估各種設(shè)計(jì)。選擇正確的電感值是一個(gè)迭代過程。在鐵芯和繞組設(shè)計(jì)過程中實(shí)現(xiàn)每個(gè)值之前，選擇的全部意義并不明顯，因此在評估磁迭代之前，不要確定電感的值。

要設(shè)計(jì)的電感器的基本元件如圖4所示。我們需要選擇磁芯面積、匝數(shù)、磁芯材料和間隙來設(shè)計(jì)電感。我們采取的步是選擇磁芯區(qū)域。每種設(shè)計(jì)都可以提供非常寬的磁芯區(qū)域。我們鼓勵(lì)初級設(shè)計(jì)師嘗試不同的評估，以快速獲得經(jīng)驗(yàn)并建立知識庫。圖5顯示了選擇范圍。低端受到間隙大小(您不希望它太大)和電感熱性能的限制。如果冷卻效果好并且設(shè)計(jì)空間非常緊湊，您將選擇范圍底部的核心面積值。

醉的大面積是醉的小面積的25倍。超過這個(gè)尺寸，磁芯中的間隙變得太小而無法控制，并且浪費(fèi)了磁芯面積。隨著尺寸越來越大，部件的溫度將降低。大多數(shù)磁學(xué)手冊、教科書和手冊試圖將可用磁芯面積的范圍縮小到給定能量存儲的單一值。這是人為的限制，因?yàn)樵谶@些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則中沒有冷卻輸入。Zui愿意嘗試現(xiàn)有的產(chǎn)品系列，并至少針對幾種不同的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，以理解選擇的意義。

對于降低L電壓的例子，我們首先計(jì)算電感乘以峰值電流的平方。取值7μH，圖3所示的峰值電流為25A。然后將產(chǎn)品標(biāo)繪在圖5的x軸上，所用的小磁芯面積約為0.45cm2。然后選擇的磁芯是Ferroxcube或TDK的RM8磁芯，如圖1所示。內(nèi)核始終可用，是電力行業(yè)的熱門選擇。

電感式傳感

大多數(shù)人認(rèn)為感應(yīng)感應(yīng)僅僅是測量線圈和導(dǎo)電目標(biāo)之間距離的一種方法，但是這種技術(shù)還有許多其他的使用情況。例如，你知道螺旋印刷電路板線圈和銅帶可以用來測量線性位置嗎？

電感-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(LDC)例如LDC1000可以感測靠近導(dǎo)電目標(biāo)(例如，一塊金屬)的電感器的電感變化。LDC可以測量電感變化并提供關(guān)于目標(biāo)位置的信息。

對于我的線性位置滑塊，我沒有使用通常的方法來改變目標(biāo)和線圈之間的距離。相反，當(dāng)線性滑動靶時(shí)，我保持靶到線圈的距離不變，并改變整個(gè)線圈的金屬接觸面。為此，我使用了一個(gè)從銅帶上切割下來的100毫米長的三角形靶。銅帶可以穿過三角形的Z寬端，以確保在此位置的Z大金屬接觸面。

我選擇了一個(gè)直徑為29毫米、每層70圈的2層印刷電路板線圈作為傳感器線圈。選擇線圈是因?yàn)槠渲睆匠^了形狀目標(biāo)的Z寬部分。圖1是本實(shí)驗(yàn)中使用的線圈和三角形銅帶靶。

然后我把目標(biāo)放在離印刷電路板線圈4毫米的地方。當(dāng)線圈從目標(biāo)的Z寬部分移動到Z窄部分時(shí)，將目標(biāo)靠近線圈放置會增加電感變化。對于L度線性位置傳感器，為了獲得Z分辨率，必須盡可能減小目標(biāo)距離。

我以0.5毫米的步長將目標(biāo)從位置0(目標(biāo)的Z寬部分)移動到位置100(Z窄部分)，并測量每個(gè)位置的電感。圖2是測量數(shù)據(jù)曲線。

將目標(biāo)從Z寬位置滑動到Z窄位置可以將傳感器電感從175.2μH增加到251.4 μ h。由于兩端的電感變化很小，我建議在移動范圍內(nèi)放棄5%的Z高位置和5%的Z低位置。因此，你使用的目標(biāo)應(yīng)該比要求的移動范圍至少長10%。沿剩余90毫米采集的數(shù)據(jù)樣本單調(diào)且具有良好的線性，可用于準(zhǔn)確確定銅帶目標(biāo)的位置。

為了獲得L-美線性，可以將目標(biāo)從三角形改變?yōu)槟軌虍a(chǎn)生線性輸出的不同形狀。然而，在軟件中線性化數(shù)據(jù)輸出通常更容易。