Prionsabal Oibre an Fho-mhodúl Modúil Trasfhoirmeora Soladach-Stáit

Tá difríocht idir claochladán soladstaide (SST), ar a dtugtar claochladán leictreonach cumhachta freisin, agus trasfhoirmeoirí traidisiúnta líne-minicíochta a oibríonn ar réimsí maighnéadacha 50 Hz. Is gléas comhshó cumhachta inrialaithe é atá comhdhéanta de thiontairí leictreonacha cumhachta agus de chlaochladáin ardmhinicíochta. Ní dhéanann trasfhoirmeoirí gnáth-minicíochta líne ach an voltas a athrú go héighníomhach de réir an chóimheas casaidh. Chomh maith le leithlisiú galbhánach agus comhshó voltais, soláthraíonn SSTanna cumais dhigiteacha-rialaithe lena n-áirítear sreabhadh déthreorach cumhachta, rialáil voltais, cosc ​​armónach agus cúiteamh cumhachta imoibríoch, a fheidhmíonn mar ródairí cumhachta in eangacha cliste.

Socrú Boird

https://training-dev.ti.com/tool/TIDA-011012#tech-docs

Fo-mhodúl Ailtireacht Fhoriomlán

Tá dhá mhórchuid crua-earraí i ngach fo-mhodúl: aonad tiontaithe ardvoltais AC-DC agus aonad DC-DC scoite ard-minicíochta DAB. I gcás feidhmeanna eangaí meánvoltais amhail córais 10 kV, nasctar fo-mhodúil iolracha i sraith ag aCríochfoirt AC-taobhchun an voltas greille iomlán a roinnt. Tá nasc DC idirmheánach neamhspleách ag gach fo-mhodúl, atá scoite amach go galbhán ó fho-mhodúl eile gan aon chruachadh DC-voltais. Tá gach aschur DC ísealvoltais de thiontairí DAB nasctha go comhthreomhar chun bus DC aontaithe ísealvoltais a chruthú.

Léaráid Bloc

https://training-dev.ti.com/tool/TIDA-011012#tech-docs

Céim 1: Tiontú déthreorach H-droichead AC-DC

Tá an droichead H aon phas taobh ionchuir comhdhéanta de cheithre lasc cumhachta SiC, ionduchtóirí treisithe agus toilleoirí nasc DC, ag cur chun feidhme topology déthreoch Treisiú-PFC a fheidhmíonn ag minicíocht lasctha ar leibhéal na cilehertz. Tacaíonn sé le ceartú agus inbhéartú droim ar ais ceangailte le greille.

Sa mhodh ceartúcháin, faigheann an fo-mhodúl voltas AC roinnte ar mhinicíocht greille. Comhoibríonn lascadh ardluais PWM ar lasca droichead H le ionduchtóirí treisithe chun fuinneamh an réimse mhaighnéadaigh a stóráil agus a scaoileadh, ag athrú AC minicíocht ghreille go voltas nasc DC idirmheánach cobhsaithe. Déanann an chéim seo ceartú fachtóir cumhachta a bhaint amach freisin, rud a áirithíonn an sruth sinusóideach ar thaobh na greille agus faoi chois armónach. Ba cheart a thabhairt faoi deara go gcaithfidh an voltas nasc DC a bheith níos airde ná buaicluach an voltais ionchuir AC chun coinníollacha treisithe oibríochta a shásamh.

Le linn oibríocht chúlchumhachta, oibríonn an droichead H mar inverter. Tiontaíonn sé fuinneamh atá stóráilte ar an nasc DC idirmheánach ar ais go minicíocht ghreille AC arna instealladh isteach san eangach áirgiúlachta. Is féidir aschur cumhachta imoibríoch a bhaint amach freisin le haghaidh rialú cáilíochta cumhachta greille.

Tiontú AC-DC

Céim 2: Tiontú DC-DC Aonraithe Ard-Minicíochta DAB Dé-Dhroichead Gníomhach

Mar chroílár leithlisithe an fho-mhodúil, cuimsíonn an DAB droichead lán-taobh príomhúil, claochladán ardmhinicíochta agus droichead lán-taobh tánaisteach. Feidhmíonn sé ag na céadta cilehertz le cumas cumhachta déthreo dhúchais.

Inbhéartú droichid lán-taobh príomhúil: Ag tarraingt fuinnimh ón nasc DC idirmheánach H-droichead roimhe seo, déanann SiC voltas DC a chopadh go tonnta cearnacha AC ard-minicíochta a bhfuil a aimplitiúid cothrom leis an voltas nasc DC, ag cothú príomhthosach an claochladáin ardmhinicíochta. Ní féidir le claochladáin sruth DC a sheoladh; ní bhunaíonn ach voltas tonnchearnach ailtéarnach réimsí maighnéadacha ailtéarnacha laistigh den chroílár le haghaidh aistriú fuinnimh. Cumasaíonn oibriú ardmhinicíochta croíthe claochladán níos lú agus ceadaíonn sé athrú náid-voltas (ZVS) chun caillteanais aistrithe a laghdú.

Claochladán ard-minicíochta le haghaidh claochlú voltais agus aonrú galbhánach: Agus é á chothú ag tonnta cearnacha ard-minicíochta, athraíonn an claochladán aimplitiúid voltais de réir a chóimheas casadh tochráin agus soláthraíonn sé leithlisiú iomlán galbhánach idir fearainn phríomhúla ardvoltais agus fearainn thánaisteacha ísealvoltais.Cinntear cóimheas comhshó voltais trí chóimheas cas-chlaochladán seachas rialú aistrithe céime. Úsáidtear ionduchtacht sceite intreach an chlaochladáin mar an sraith ionduchtóir aistrithe cumhachta don DAB.

Ceartúchán gníomhach droichead lán-taobh tánaisteach: Próiseálann an droichead lán-taobh tánaisteach voltas tonnchearnach ardmhinicíochta a sheachadann an claochladán. Murab ionann agus ceartú dé-óid éighníomhach, rialaíonn an lándhroichead gníomhach amanna lasctha SiC go beacht. Cibé an bhfuil an tonn chearnógach i leath-timthriall dearfach nó diúltach, déantar fuinneamh ailtéarnach AC a thiontú ina shruth luchtaithe le haghaidh toilleoirí aschuir. Déanann toilleoirí aschuir scagairí ard-minicíochta agus táirgeann siad aschur DC ísealvoltais mín.

Maidir le sreabhadh cumhachta droim ar ais, feidhmíonn an droichead lán-taobh tánaisteach mar inverter, ag gearradh DC ísealvoltais ar ais i dtonnta cearnacha ardmhinicíochta a sheoltar chuig an gclaochladán tánaisteach. Treisítear fuinneamh ag an gclaochladán, agus ansin déantar é a athchruthú go voltas DC idirmheánach ag an droichead lán-taobh príomhúil.

Glacann an DAB rialú aistrithe aon phas (SPS). Gineann droichid lán-taobh príomhúla agus tánaisteacha araon tonnchruthanna tonnchearnacha de chóimheas dleachta 50 %. Coigeartóidh an rialtóir an difríocht uillinn céime idir an dá thacar de thonnfhoirmeacha. Rialaíonn méid aistrithe céime méid na cumhachta tarchurtha, agus socraíonn polaraíocht chéim-aistrithe treo an tsreafa cumhachta.Ní rialaíonn céim-athrú ach cumhacht, ní féidir leis coigeartú raon leathan seasta-staid aschuir-voltais a bhaint amach. Má chuirtear voltas aschuir i bhfad ar shiúl ón bpointe oibriúcháin ainmniúil atá comhoiriúnaithe le cóimheas casachta, caillfear coinníollacha ZVS, tabharfaidh sé isteach sruth trom a scaiptear agus cruthóidh sé róthéamh mór feiste. Chun an voltas aschuir rátáilte a athrú, ní mór cóimheas casaidh an claochladáin ardmhinicíochta a athdhearadh.

DAB

Scálú Córais agus Srianta Innealtóireachta

I bhfeidhmchláir mheánvoltais ardchumhachta, réadaítear scálú voltais agus cumhachta trí fho-mhodúil iolracha a bhfuil ionchuir AC sraithcheangailte acu agus aschuir DC atá nasctha go comhthreomhar. Tá comhvoltas bus ísealvoltais na bhfo-mhodúil comhthreomhara faoi ghlas ag cóimheas casaidh claochladáin DAB. Nuair a chlaonann an spriocvoltas aschuir ón voltas aschuir DAB intreach, tá dhá réiteach phraiticiúil ann:

Coimeád na bunearraí agus cuir leis tiontaire DC-DC neamh-aonraithe breise le haghaidh céim síos iar-rialála;

Athdhear an claochladán ardmhinicíochta, athfhíoraigh struis comhpháirte agus athlíon halgartaim rialaithe le haghaidh modhnú domhain DAB.

Cén Fáth a Bhaineann SST Méid Dlúth amach

Oibríonn claochladáin dáileacháin traidisiúnta ag minicíocht líne 50 Hz agus teastaíonn achar trasghearrtha mór croí-mhaighnéadach chun cumhacht rátáilte a sheachadadh. De réir prionsabail leictreamaighnéadacha:i gcás rátáil chumhachta ar leith, laghdaítear an croí-toirte agus an meáchan riachtanach le minicíocht oibriúcháin níos airde.

In ionad an claochladán leithlis a thiomáint go díreach le voltas príomhlíonra 50 Hz, tiontaíonn leictreonaic chumhachta SST cumhacht minicíochta greille isteach i voltas tonnta cearnach ardmhinicíochta céadta-kHz a chothaíonn an claochladán aonrúcháin ardmhinicíochta. I gcomparáid le minicíocht líne, méadaíonn an minicíocht oibriúcháin na mílte uair, agus mar sin is féidir méid agus meáchan na gcomhpháirteanna maighnéadacha ard-minicíochta a laghdú níos mó ná deich n-uaire.

N=k * 10^5 * U / ( f * Ae * Bmax )

k - Cóimheas idir an t-uastréimhse ar-go dtí an tréimhse aistrithe, go hiondúil k=0.4;

U - Voltas ionchuir foirceannadh príomhúil (V), thart ar comhionann le voltas ionchuir DC;

f - Minicíocht oibriúcháin an claochladáin (kHz);

Ae - Trasghearrthach éifeachtach den chroílár maighnéadach (cm²);

Bmax - Luascadh uasta incheadaithe den fhloscdhlús maighnéadach (G).

Míbhuntáistí Bunúsacha

Cruthaíonn feistí leathsheoltóra ar mhórmhéid castacht crua-earraí ard agus costas níos airde i gcomparáid le gnáthchlaochladáin. Cruthaíonn lascadh ardmhinicíochta trasnaíocht leictreamaighnéadach (EMI), a fhorchuireann ceanglais dhian ar leagan amach PCB, dearadh na gcomhpháirteanna maighnéadacha agus bainistíocht theirmeach. Dá bhrí sin ní athróidh SST claochladáin minicíochta líne go hiomlán, agus cuirtear i bhfeidhm é go príomha i gcásanna córais chumhachta nua a éilíonn lorg dlúth, sreabhadh déthreorach-chumhachta, comhéadain DC agus rialú gníomhach ar cháilíocht cumhachta.