سولر انورٹر کا اصول اور اطلاق

اس وقت، چین کا فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹم بنیادی طور پر ڈی سی سسٹم ہے، جو سولر بیٹری سے پیدا ہونے والی برقی توانائی کو چارج کرنا ہے، اور بیٹری براہ راست لوڈ کو بجلی فراہم کرتی ہے۔ مثال کے طور پر، شمال مغربی چین میں شمسی گھریلو روشنی کا نظام اور گرڈ سے بہت دور مائیکرو ویو سٹیشن پاور سپلائی سسٹم سبھی ڈی سی سسٹم ہیں۔ اس قسم کا نظام ایک سادہ ڈھانچہ اور کم لاگت کا حامل ہے۔ تاہم، مختلف لوڈ DC وولٹیجز (جیسے 12V، 24V، 48V، وغیرہ) کی وجہ سے سسٹم کی معیاری کاری اور مطابقت حاصل کرنا مشکل ہے، خاص طور پر سویلین پاور کے لیے، کیونکہ زیادہ تر AC لوڈ DC پاور کے ساتھ استعمال ہوتے ہیں۔ . فوٹو وولٹک پاور سپلائی کے لیے ایک شے کے طور پر مارکیٹ میں داخل ہونے کے لیے بجلی فراہم کرنا مشکل ہے۔ اس کے علاوہ، فوٹو وولٹک پاور جنریشن بالآخر گرڈ سے منسلک آپریشن حاصل کرے گی، جس کے لیے ایک بالغ مارکیٹ ماڈل کو اپنانا چاہیے۔ مستقبل میں، AC فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹم فوٹو وولٹک پاور جنریشن کا مرکزی دھارے بن جائیں گے۔
انورٹر پاور سپلائی کے لیے فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹم کی ضروریات

AC پاور آؤٹ پٹ کا استعمال کرتے ہوئے فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹم چار حصوں پر مشتمل ہے: فوٹو وولٹک سرنی، چارج اور ڈسچارج کنٹرولر، بیٹری اور انورٹر (گرڈ سے منسلک پاور جنریشن سسٹم عام طور پر بیٹری کو بچا سکتا ہے)، اور انورٹر کلیدی جزو ہے۔ فوٹو وولٹک کی انورٹرز کے لیے زیادہ تقاضے ہیں:

1. اعلی کارکردگی کی ضرورت ہے. اس وقت سولر سیلز کی قیمت زیادہ ہونے کی وجہ سے سولر سیلز کے زیادہ سے زیادہ استعمال اور سسٹم کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے ضروری ہے کہ انورٹر کی کارکردگی کو بہتر بنانے کی کوشش کی جائے۔

2. اعلی وشوسنییتا کی ضرورت ہے. اس وقت، فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹم بنیادی طور پر دور دراز کے علاقوں میں استعمال ہوتے ہیں، اور بہت سے پاور سٹیشن غیر حاضر اور برقرار ہیں۔ اس کے لیے انورٹر کا سرکٹ کا معقول ڈھانچہ، سخت اجزاء کا انتخاب، اور انورٹر کو مختلف حفاظتی افعال کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے کہ ان پٹ DC پولرٹی کنکشن پروٹیکشن، AC آؤٹ پٹ شارٹ سرکٹ پروٹیکشن، اوور ہیٹنگ، اوور لوڈ پروٹیکشن وغیرہ۔

3. DC ان پٹ وولٹیج کے لیے موافقت کی وسیع رینج کی ضرورت ہوتی ہے۔ چونکہ بیٹری کا ٹرمینل وولٹیج لوڈ اور سورج کی روشنی کی شدت کے ساتھ تبدیل ہوتا ہے، اگرچہ بیٹری کا بیٹری وولٹیج پر ایک اہم اثر پڑتا ہے، بیٹری کی بقیہ صلاحیت اور اندرونی مزاحمت میں تبدیلی کے ساتھ بیٹری وولٹیج میں اتار چڑھاؤ آتا ہے۔ خاص طور پر جب بیٹری پرانی ہوتی ہے، اس کا ٹرمینل وولٹیج وسیع پیمانے پر مختلف ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، 12 V بیٹری کا ٹرمینل وولٹیج 10 V سے 16 V تک مختلف ہو سکتا ہے۔ اس کے لیے انورٹر کو بڑے DC پر کام کرنے کی ضرورت ہوتی ہے ان پٹ وولٹیج کی حد کے اندر معمول کے آپریشن کو یقینی بنائیں اور AC آؤٹ پٹ وولٹیج کے استحکام کو یقینی بنائیں۔

4. درمیانی اور بڑی صلاحیت والے فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹمز میں، انورٹر پاور سپلائی کا آؤٹ پٹ کم مسخ کے ساتھ سائن ویو ہونا چاہیے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ درمیانے اور بڑی صلاحیت والے نظاموں میں، اگر مربع لہر کی طاقت استعمال کی جاتی ہے، تو آؤٹ پٹ میں زیادہ ہارمونک اجزاء ہوں گے، اور زیادہ ہارمونکس اضافی نقصانات پیدا کریں گے۔ بہت سے فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹمز مواصلات یا آلات کے آلات سے لدے ہوتے ہیں۔ سامان کی پاور گرڈ کے معیار پر زیادہ تقاضے ہوتے ہیں۔ جب درمیانی اور بڑی صلاحیت والے فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹم گرڈ سے منسلک ہوتے ہیں، عوامی گرڈ کے ساتھ بجلی کی آلودگی سے بچنے کے لیے، انورٹر کو سائن ویو کرنٹ آؤٹ پٹ کرنے کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔

انورٹر ڈائریکٹ کرنٹ کو الٹرنیٹنگ کرنٹ میں تبدیل کرتا ہے۔ اگر براہ راست کرنٹ وولٹیج کم ہے، تو اسے ایک متبادل کرنٹ ٹرانسفارمر کے ذریعے بڑھایا جاتا ہے تاکہ معیاری الٹرنیٹنگ کرنٹ وولٹیج اور فریکوئنسی حاصل کی جا سکے۔ بڑی صلاحیت والے انورٹرز کے لیے، ہائی ڈی سی بس وولٹیج کی وجہ سے، AC آؤٹ پٹ کو عام طور پر وولٹیج کو 220V تک بڑھانے کے لیے ٹرانسفارمر کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ درمیانے اور چھوٹی صلاحیت والے انورٹرز میں، DC وولٹیج نسبتاً کم ہوتا ہے، جیسے 12V، 24V کے لیے، ایک بوسٹ سرکٹ کا ڈیزائن ہونا ضروری ہے۔ درمیانی اور چھوٹی صلاحیت والے انورٹرز میں عام طور پر پش پل انورٹر سرکٹس، فل برج انورٹر سرکٹس اور ہائی فریکوئنسی بوسٹ انورٹر سرکٹس شامل ہوتے ہیں۔ پش پل سرکٹس بوسٹ ٹرانسفارمر کے نیوٹرل پلگ کو مثبت پاور سپلائی سے جوڑتے ہیں، اور دو پاور ٹیوبیں متبادل کام، آؤٹ پٹ AC پاور، کیونکہ پاور ٹرانزسٹرز کامن گراؤنڈ سے جڑے ہوتے ہیں، ڈرائیو اور کنٹرول سرکٹس آسان ہوتے ہیں، اور کیونکہ ٹرانسفارمر میں ایک مخصوص رساو انڈکٹنس ہے، یہ شارٹ سرکٹ کرنٹ کو محدود کر سکتا ہے، اس طرح سرکٹ کی وشوسنییتا کو بہتر بنا سکتا ہے۔ نقصان یہ ہے کہ ٹرانسفارمر کا استعمال کم ہے اور انڈکٹیو بوجھ کو چلانے کی صلاحیت ناقص ہے۔
فل برج انورٹر سرکٹ پش پل سرکٹ کی خامیوں پر قابو پاتا ہے۔ پاور ٹرانزسٹر آؤٹ پٹ پلس کی چوڑائی کو ایڈجسٹ کرتا ہے، اور آؤٹ پٹ AC وولٹیج کی مؤثر قدر اس کے مطابق تبدیل ہوتی ہے۔ چونکہ سرکٹ میں فری وہیلنگ لوپ ہے، یہاں تک کہ انڈکٹیو بوجھ کے لیے بھی، آؤٹ پٹ وولٹیج ویوفارم کو مسخ نہیں کیا جائے گا۔ اس سرکٹ کا نقصان یہ ہے کہ اوپری اور نچلے بازوؤں کے پاور ٹرانزسٹر زمین کو بانٹتے نہیں ہیں، اس لیے ایک سرشار ڈرائیو سرکٹ یا الگ تھلگ پاور سپلائی کا استعمال کرنا چاہیے۔ اس کے علاوہ، اوپری اور نچلے پل کے بازوؤں کی عام ترسیل کو روکنے کے لیے، ایک سرکٹ کو آف کرنے اور پھر آن کرنے کے لیے ڈیزائن کیا جانا چاہیے، یعنی ڈیڈ ٹائم سیٹ ہونا چاہیے، اور سرکٹ کا ڈھانچہ زیادہ پیچیدہ ہے۔

پش پل سرکٹ اور فل برج سرکٹ کے آؤٹ پٹ میں اسٹیپ اپ ٹرانسفارمر کا اضافہ ہونا چاہیے۔ چونکہ سٹیپ اپ ٹرانسفارمر سائز میں بڑا ہے، کارکردگی کم ہے، اور زیادہ مہنگا ہے، پاور الیکٹرانکس اور مائیکرو الیکٹرانکس ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، ہائی فریکوئنسی سٹیپ اپ کنورژن ٹیکنالوجی کو ریورس حاصل کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے یہ ہائی پاور ڈینسٹی انورٹر کا احساس کر سکتا ہے۔ اس انورٹر سرکٹ کا فرنٹ اسٹیج بوسٹ سرکٹ پش پل ڈھانچہ اپناتا ہے، لیکن کام کرنے کی فریکوئنسی 20KHz سے اوپر ہے۔ بوسٹ ٹرانسفارمر اعلی تعدد مقناطیسی کور مواد کو اپناتا ہے، لہذا یہ سائز میں چھوٹا اور وزن میں ہلکا ہے۔ ہائی فریکوئینسی الٹ جانے کے بعد، اسے ہائی فریکوئینسی ٹرانسفارمر کے ذریعے ہائی فریکوئینسی الٹرنیٹنگ کرنٹ میں تبدیل کیا جاتا ہے، اور پھر ہائی وولٹیج ڈائریکٹ کرنٹ (عام طور پر 300V سے اوپر) ایک ہائی فریکوئینسی ریکٹیفائر فلٹر سرکٹ کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے، اور پھر اسے الٹا کرنٹ کے ذریعے تبدیل کیا جاتا ہے۔ پاور فریکوئنسی انورٹر سرکٹ

اس سرکٹ کے ڈھانچے کے ساتھ، انورٹر کی طاقت بہت بہتر ہوتی ہے، انورٹر کا بغیر بوجھ کا نقصان اسی طرح کم ہوتا ہے، اور کارکردگی بہتر ہوتی ہے۔ سرکٹ کا نقصان یہ ہے کہ سرکٹ پیچیدہ ہے اور وشوسنییتا مذکورہ دو سرکٹس سے کم ہے۔

انورٹر سرکٹ کا کنٹرول سرکٹ

اوپر دیے گئے انورٹرز کے مرکزی سرکٹس کو کنٹرول سرکٹ کے ذریعے محسوس کرنے کی ضرورت ہے۔ عام طور پر، کنٹرول کے دو طریقے ہیں: مربع لہر اور مثبت اور کمزور لہر۔ مربع لہر آؤٹ پٹ کے ساتھ انورٹر پاور سپلائی سرکٹ سادہ، لاگت میں کم، لیکن کارکردگی میں کم اور ہارمونک اجزاء میں بڑا ہے۔ . سائن ویو آؤٹ پٹ انورٹرز کی ترقی کا رجحان ہے۔ مائیکرو الیکٹرانکس ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، PWM افعال کے ساتھ مائیکرو پروسیسرز بھی سامنے آئے ہیں۔ لہذا، سائن ویو آؤٹ پٹ کے لیے انورٹر ٹیکنالوجی پختہ ہو چکی ہے۔

1. اسکوائر ویو آؤٹ پٹ والے انورٹرز فی الحال زیادہ تر پلس چوڑائی ماڈیولیشن انٹیگریٹڈ سرکٹس استعمال کرتے ہیں، جیسے SG 3 525، TL 494 وغیرہ۔ پریکٹس نے ثابت کیا ہے کہ SG3525 انٹیگریٹڈ سرکٹس کا استعمال اور پاور FETs کو سوئچنگ پاور پرزوں کے طور پر استعمال کرنے سے نسبتاً زیادہ کارکردگی اور قیمت انورٹرز حاصل ہو سکتے ہیں۔ چونکہ SG3525 میں براہ راست پاور FETs کی صلاحیت کو چلانے کی صلاحیت ہے اور اس میں اندرونی حوالہ کا ذریعہ اور آپریشنل ایمپلیفائر اور انڈر وولٹیج پروٹیکشن فنکشن ہے، اس لیے اس کا پیریفرل سرکٹ بہت آسان ہے۔

2. سائن ویو آؤٹ پٹ کے ساتھ انورٹر کنٹرول انٹیگریٹڈ سرکٹ، سائن ویو آؤٹ پٹ کے ساتھ انورٹر کے کنٹرول سرکٹ کو مائکرو پروسیسر کے ذریعے کنٹرول کیا جا سکتا ہے، جیسے کہ 80 C 196 MC INTEL Corporation کے ذریعے تیار کیا گیا ہے، اور Motorola کمپنی نے تیار کیا ہے۔ ایم پی 16 اور پی آئی سی 16 سی 73 جو MI-CRO CHIP کمپنی وغیرہ کے تیار کردہ ہیں۔ ان سنگل چپ کمپیوٹرز میں ایک سے زیادہ PWM جنریٹر ہیں، اور اوپری اور اوپری پل کے بازو سیٹ کر سکتے ہیں۔ ڈیڈ ٹائم کے دوران، سائن ویو آؤٹ پٹ سرکٹ کو محسوس کرنے کے لیے INTEL کمپنی کے 80 C 196 MC، سائن ویو سگنل جنریشن کو مکمل کرنے کے لیے 80 C 196 MC، اور وولٹیج استحکام حاصل کرنے کے لیے AC آؤٹ پٹ وولٹیج کا پتہ لگائیں۔

انورٹر کے مین سرکٹ میں پاور ڈیوائسز کا انتخاب

کے اہم طاقت کے اجزاء کا انتخابانورٹربہت اہم ہے. فی الحال، سب سے زیادہ استعمال ہونے والے پاور پرزوں میں ڈارلنگٹن پاور ٹرانزسٹرز (BJT)، پاور فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹرز (MOS-F ET)، انسولیٹڈ گیٹ ٹرانزسٹرز (IGB) شامل ہیں۔ T) اور ٹرن آف تھائرسٹر (GTO) وغیرہ، چھوٹی صلاحیت والے کم وولٹیج سسٹمز میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والے آلات MOS FET ہیں، کیونکہ MOS FET میں آن سٹیٹ وولٹیج ڈراپ اور زیادہ ہوتا ہے IG BT کی سوئچنگ فریکوئنسی عام طور پر ہوتی ہے۔ ہائی وولٹیج اور بڑی صلاحیت کے نظام میں استعمال کیا جاتا ہے. اس کی وجہ یہ ہے کہ MOS FET کی ریاستی مزاحمت وولٹیج میں اضافے کے ساتھ بڑھ جاتی ہے، اور IG BT درمیانے درجے کی صلاحیت والے نظاموں میں زیادہ فائدہ اٹھاتا ہے، جب کہ انتہائی بڑی صلاحیت (100 kVA سے اوپر) کے نظاموں میں، GTOs عام طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ طاقت کے اجزاء کے طور پر.