DC-AC 인버터가 태양 광 패널을 통해 작동되는 경우 태양 광 인버터라고합니다. 태양 광 패널 전력은 인버터 작동에 직접 사용되거나 인버터 배터리 충전에 사용됩니다. 두 경우 모두 인버터는 주 전력망 전력에 의존하지 않고 작동합니다.
디자인 태양 광 인버터 회로는 기본적으로 인버터 회로와 태양 광 패널 사양의 두 가지 매개 변수를 올바르게 구성해야합니다. 다음 자습서에서는 세부 사항을 자세히 설명합니다.
태양 광 인버터 구축
관심이 있다면 나만의 태양 광 인버터 구축 그런 다음 인버터 또는 컨버터 회로에 대한 철저한 지식이 있어야합니다. 태양 전지판을 올바르게 선택하는 방법 .
여기에서 선택할 수있는 두 가지 옵션이 있습니다. 인버터를 만드는 것이 훨씬 복잡하다고 생각하는 경우, 오늘날 모든 종류의 모양, 크기 및 사양으로 많이 제공되는 기성품 인버터를 구입 한 다음 간단히 배울 수 있습니다. 필요한 통합 / 설치를위한 태양 전지판에 대해서만.
다른 옵션은 두 가지를 모두 배우고 나만의 DIY 태양 광 인버터를 단계적으로 만드는 것을 즐기는 것입니다.
두 경우 모두 태양 광 패널에 대해 배우는 것이 절차의 중요한 부분이되므로 먼저이 중요한 장치에 대해 알아 보겠습니다.
태양 전지판 사양
태양 전지판은 순수한 DC를 생성하는 전원 공급 장치 .
이 DC는 태양 광선의 강도에 의존하기 때문에 출력은 일반적으로 일관되지 않으며 태양 광 위치 및 기후 조건에 따라 달라집니다.
태양 광 패널도 전원 공급 장치의 한 형태이지만 변압기 또는 SMPS를 사용하는 일반적인 가정용 전원 공급 장치와는 크게 다릅니다. 차이점은이 두 변형 간의 전류 및 전압 사양입니다.
당사의 가정용 DC 전원 공급 장치는 더 많은 양의 전류를 생성하고 주어진 부하 또는 애플리케이션에 완벽하게 적합한 전압을 제공합니다.
예를 들어 모바일 충전기는 스마트 폰 충전을 위해 1A에서 5V를 생성 할 수 있습니다. 여기에서 1A는 충분히 높고 5V는 완벽하게 호환되므로 애플리케이션 요구 사항에 매우 효율적입니다.
태양 전지판은 그 반대 일 수 있지만 일반적으로 전류가 부족하고 훨씬 더 높은 전압을 생성하는 것으로 평가되어 12V 배터리 인버터, 모바일 충전기 등과 같은 일반 DC 부하에 매우 적합하지 않을 수 있습니다.
이 측면은 태양 광 인버터 설계를 약간 어렵게 만들고 기술적으로 정확하고 효율적인 시스템을 얻기 위해 약간의 계산과 사고가 필요합니다.
올바른 태양 전지판 선택
에 대한 올바른 태양 전지판 선택 , 고려해야 할 기본 사항은 평균 태양열 와트가 평균 부하 와트 소비량보다 작아서는 안된다는 것입니다.
12V 배터리를 10 암페어 속도로 충전해야한다고 가정 해 보겠습니다. 태양 광 패널은 적절한 양의 햇빛이 비치는 한 어느 순간에도 최소 12 x 10 = 120 와트를 제공하도록 등급을 지정해야합니다.
일반적으로 전압이 낮고 전류 사양이 높은 태양 전지판을 찾기가 어렵 기 때문에 시장에서 쉽게 접근 할 수있는 (고전압, 저 전류 사양)으로 이동 한 다음 그에 따라 조건을 축소해야합니다.
예를 들어 부하 요구 사항이 12V, 10A이고이 사양의 태양 전지판을 구할 수없는 경우 48V, 3A 태양 전지판과 같은 호환되지 않는 일치 항목을 선택해야 할 수 있습니다. 일으키다.
여기서 패널은 전압 이점을 제공하지만 전류 단점을 제공합니다.
따라서 48V / 3amp 패널을 12V 10A 부하 (예 : 12V 100 AH 배터리)에 직접 연결할 수 없습니다. 이렇게하면 패널 전압이 3A에서 12V로 떨어지게되어 상황이 매우 비효율적이기 때문입니다.
그것은 48 x 3 = 144 와트 패널에 대한 비용을 지불하고 그 대가로 12 x 3 = 36 와트 출력을 얻는다는 것을 의미합니다 ... 그것은 좋지 않습니다.
최적의 효율을 보장하려면 패널의 전압 이점을 활용하고 '호환되지 않는'부하에 대해 등가 전류로 변환해야합니다.
이것은 벅 컨버터를 사용하여 매우 쉽게 수행 할 수 있습니다.
태양 광 인버터를 만들기 위해서는 벅 컨버터가 필요합니다.
벅 컨버터는 효과적으로 초과 최적의 출력 / 입력 = 1 비율을 보장하는 등 가량의 전류 (암페어)로 태양 전지판의 전압.
여기에서 고려해야 할 몇 가지 측면이 있습니다. 나중에 inveter와 함께 사용하기 위해 저전압 정격 배터리를 충전하려는 경우 벅 컨버터가 애플리케이션에 적합합니다.
그러나 태양 광 패널 출력이있는 인버터를 동시에 전력을 생성하면서 동시에 사용하려는 경우 벅 컨버터가 필수가 아니라 인버터를 패널에 직접 연결할 수 있습니다. 이 두 옵션에 대해 개별적으로 설명하겠습니다.
특히 배터리 전압이 패널 전압보다 훨씬 낮은 경우 나중에 인버터와 함께 사용하기 위해 배터리를 충전해야하는 첫 번째 경우에는 벅 컨버터가 필수적 일 수 있습니다.
이미 몇 가지 벅 컨버터 관련 기사를 논의했으며 태양 광 인버터 애플리케이션을위한 벅 컨버터를 설계하면서 직접 구현할 수있는 최종 방정식을 도출했습니다. 개념을 쉽게 이해하기 위해 다음 두 기사를 살펴볼 수 있습니다.
위의 게시물을 읽은 후 태양 광 인버터 회로를 설계하는 동안 벅 컨버터를 구현하는 방법에 대해 대략적으로 이해했을 것입니다.
공식과 계산에 익숙하지 않은 경우 태양 전지판에 가장 적합한 벅 컨버터 설계 출력을 얻기 위해 다음과 같은 실용적인 접근 방식을 사용할 수 있습니다.
가장 간단한 벅 컨버터 회로
위의 다이어그램은 간단한 IC 555 기반 벅 컨버터 회로를 보여줍니다.
두 개의 폿을 볼 수 있습니다. 위쪽 폿은 벅 주파수를 최적화하고 아래쪽 폿은 PWM을 최적화합니다.이 두 가지 조정은 C 전체에서 최적의 응답을 얻기 위해 조정될 수 있습니다.
BC557 트랜지스터와 0.6ohm 저항은 조정 프로세스 중에 과전류로부터 TIP127 (드라이버 트랜지스터)을 보호하기위한 전류 제한기를 형성합니다. 나중에이 저항 값은 더 높은 정격 드라이버 트랜지스터와 함께 더 높은 전류 출력을 위해 조정될 수 있습니다.
인덕터 선택은 까다로울 수 있습니다 .....
1) 빈도는 인덕터 직경이 낮 으면 더 높은 주파수가 필요하며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
2) 턴 수 출력 전압과 출력 전류에 영향을 미치며이 매개 변수는 PWM 조정과 관련이 있습니다.
3) 전선의 두께에 따라 출력의 전류 제한이 결정되며,이 모든 것은 시행 착오를 거쳐 최적화되어야합니다.
일반적으로 직경 1/2 인치로 시작하고 공급 전압과 동일한 회전 수로 시작합니다. 페라이트를 코어로 사용하고 그 후에 위에서 제안한 최적화 프로세스를 시작할 수 있습니다.
이는 주어진 고전압 / 저 전류 태양 광 패널과 함께 사용할 수있는 벅 컨버터를 처리하여 부하 사양에 따라 동등하게 최적화 된 저전압 / 고전류 출력을 얻습니다.
(o / p watt) 나눈 (i / p watt) = 1에 가까움
위의 벅 컨버터 최적화가 어려워 보이는 경우 다음 테스트를 수행 할 수 있습니다. PWM 태양열 충전기 벅 컨버터 회로 선택권:
여기서 R8, R9는 출력 전압을 조정하기 위해 조정할 수 있고 R13은 전류 출력을 최적화하기 위해 조정할 수 있습니다.
적절한 태양 전지판을 사용하여 벅 컨버터를 구축하고 구성한 후에는 주어진 배터리를 충전하기 위해 완벽하게 최적화 된 출력을 기대할 수 있습니다.
이제 위의 변환기는 완전 충전 차단으로 용이하지 않기 때문에 외부 opamp 기반 차단 회로가 추가로 필요할 수 있습니다. 완전 자동 충전 기능 아래 그림과 같이.
벅 컨버터 출력에 완전 충전 컷오프 추가
- 표시된 간단한 완전 충전 차단 회로는 지정된 완전 충전 수준에 도달하면 배터리가 과충전되지 않도록하기 위해 벅 컨버터에 추가 할 수 있습니다.
- 위의 벅 컨버터 설계를 통해 연결된 배터리를 합리적으로 효율적이고 최적으로 충전 할 수 있습니다.
- 이 벅 컨버터는 좋은 결과를 제공하지만 해가지면 효율성이 저하 될 수 있습니다.
- 이를 해결하기 위해 벅 회로에서 최적의 출력을 얻기 위해 MPPT 충전기 회로를 사용하는 것을 생각할 수 있습니다.
- 따라서 자체 최적화 MPPT 회로와 결합 된 벅 회로는 사용 가능한 태양 광에서 최대 값을내는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 나는 이미 설명했다 관련 게시물 이전 게시물 중 하나에서 태양 광 인버터 회로 설계 중에 동일하게 적용될 수 있습니다.
태양열 벅 컨버터 또는 MPPT가없는 인버터
이전 섹션에서 우리는 패널보다 배터리 전압 정격이 낮고 낮에 충전 된 것과 동일한 배터리를 사용하여 야간에 작동하도록 설계된 인버터 용 벅 컨버터를 사용하는 태양 광 인버터를 설계하는 방법을 배웠습니다.
이는 반대로 배터리 전압이 패널 전압의 전압과 거의 일치하도록 어떻게 든 업그레이드되면 벅 컨버터를 피할 수 있음을 의미합니다.
이는 낮 시간에 라이브로 작동하도록 의도 된 인버터의 경우에도 마찬가지입니다. 즉, 패널이 태양 광에서 전기를 생성하는 동안 동시에 의미합니다.
동시 주간 작동을 위해 적절하게 설계된 인버터는 아래와 같이 정확한 사양을 가진 계산 된 태양 광 패널로 직접 구성 할 수 있습니다.
다시 한번 우리는 패널의 평균 와트가 인버터 부하에 필요한 최대 와트 소비보다 높은지 확인해야합니다.
우리가 200 와트 부하로 작동하도록 정격 된 인버터 일관된 응답을 위해 패널의 정격이 250 와트 여야합니다.
따라서 패널은 60V, 5A 정격 일 수 있으며 인버터는 약 48V, 4amp에서 정격 수 있습니다. , 다음 다이어그램에 나와 있습니다.
이 태양 광 인버터는 패널이 인버터 회로에 직접 부착되어있는 것을 볼 수 있으며, 태양 광이 패널에 최적으로 입사되는 한 인버터는 필요한 전력을 생산할 수 있습니다.
인버터는 패널이 45V 이상의 전압을 생성하는 한, 피크에서 60V이고 오후에는 45V까지 내려가는 한 합리적으로 좋은 전력 출력 속도로 계속 작동합니다.
위에 표시된 48V 인버터 회로에서 태양 광 인버터 설계가 기능 및 사양에 너무 중요 할 필요가 없음이 분명합니다.
필요한 결과를 얻기 위해 모든 형태의 인버터를 모든 태양 광 패널에 연결할 수 있습니다.
그것은 당신이 할 수 있음을 의미합니다 목록에서 인버터 회로를 선택하십시오 , 조달 한 태양 전지판으로 구성하고 마음대로 무료 전기를 수확하기 시작합니다.
중요하지만 구현하기 쉬운 매개 변수는 이전 논의에서 설명한 바와 같이 인버터와 태양 광 패널의 전압 및 전류 사양뿐입니다.
사인파 태양 광 인버터 회로
지금까지 논의 된 모든 설계는 구형파 출력을 생성하기위한 것이지만 일부 애플리케이션의 경우 구형파는 바람직하지 않을 수 있으며 사인파와 동등한 향상된 파형이 필요할 수 있습니다. 이러한 요구 사항에 따라 PWM 공급 회로를 다음과 같이 구현할 수 있습니다. 이하:
참고 : SD 핀 # 5는 Ct와 연결된 것으로 잘못 표시됩니다. Ct가 아닌 접지선에 연결해야합니다.
PWM 사인파를 사용하는 위의 태양 광 인버터 회로는 제목의 기사에서 자세히 연구 할 수 있습니다. 1.5 톤 AC 태양 광 인버터 회로
위의 자습서에서 이제 태양 광 인버터 설계가 그리 어렵지 않으며 벅 변환, 태양 광 패널 및 인버터와 같은 전자 개념에 대한 기본 지식을 갖추고 있다면 효율적으로 구현할 수 있음이 분명해졌습니다.
위의 사인파 버전은 여기에서 본 :
아직도 헷갈 리 시나요? 소중한 생각을 표현하기 위해 주저하지 말고 주석 상자를 사용하십시오.
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