O'rta va yuqori kuchlanishli elektr elektron transformatorlarining topologiyasi va boshqaruv qo'llanmalarini ko'rib chiqish II

2 PET umumiy tuzilmasini tanlash

PET topologiyalari juda xilma-xil. Energiyani konvertatsiya qilish bosqichlari soniga qarab, ularni bir bosqichli, ikki bosqichli va uch bosqichli turlarga ajratish mumkin [7]. Ikki bosqichli tuzilmalarga 1-rasmda ko'rsatilganidek, yuqori kuchlanishli va past kuchlanishli doimiy tok shinalariga ega tuzilmalar kiradi.

Bir bosqichli PETlarda (1(a)-rasm), o'rta/yuqori chastotali Izolyatsiya transformatori AC/AC konvertorlarini ikkala tomondan ham ulaydi. Birlamchi tomondagi AC/AC konvertori kirish liniyasi chastotasidagi AC kuchlanishini yuqori chastotali AC kuchlanishiga modulyatsiya qiladi, u transformator orqali ulanadi va keyin ikkilamchi tomondagi AC/AC konvertori tomonidan yana liniyasi chastotasidagi AC kuchlanishiga aylantiriladi. Bir bosqichli PETlar kamroq konvertatsiya bosqichlariga va kamroq komponentlarga, yuqori samaradorlikka va yuqori quvvat zichligiga ega. Biroq, doimiy tok shinasining yo'qligi ularni gibrid AC/DC tarmoqlari uchun yaroqsiz qiladi va quvvatni ajratishni boshqarish murakkab.

Ikki bosqichli PETlar yuqori yoki past kuchlanishli tomonda doimiy tok shinasiga ega. Izolyatsiya transformatorining bir tomonidagi topologiya bir bosqichli PETga o'xshaydi, ikkinchi tomoni esa doimiy tok shinasiga AC/DC yoki DC/AC zanjirlari orqali ulanadi (1(c)-rasm va 1(d)-rasm). Yuqori yoki past kuchlanishli doimiy tok ulanishlari bilan ikki bosqichli PETlar yuqori kuchlanishli tomonda o'rta/yuqori kuchlanishli doimiy tok tarmoqlariga yoki past kuchlanishli tomonda PV/saqlash tizimlariga ulanishi mumkin. Biroq, izolyatsiya transformatorining ikkala tomonidagi konvertorlar tomonidan uzatiladigan faol quvvat transformatorning oqishi induktivlik parametrlariga juda sezgir. Bundan tashqari, doimiy tok shinasining kondensatori sezilarli ikki chiziqli chastotali kuchlanish tebranishlarini boshdan kechiradi va konvertor oqimining tebranishlari katta [7], bu esa boshqaruvni qiyinlashtiradi.

Uch bosqichli PETlar (1(b)-rasm) yuqori va past kuchlanishli tomonlarda doimiy tok shinalariga ega. Kirish liniyasi-chastotali o'zgaruvchan tok AC/DC konvertatsiyasi orqali yuqori kuchlanishli doimiy tok shinasiga to'g'rilanadi, yuqori chastotali kvadrat to'lqinlarga modulyatsiya qilinadi, o'rta/yuqori chastotali transformator orqali past kuchlanishli tomonga ulanadi, past kuchlanishli doimiy tok shinasiga to'g'rilanadi va nihoyat doimiy/o'zgaruvchan tok konvertatsiyasi orqali chiziqli chastotali o'zgaruvchan tok kuchlanishiga teskari o'tkaziladi. Uch bosqichli PETlar ham yuqori, ham past kuchlanishli doimiy tok tizimlariga ulanishi mumkin. Har bir konvertatsiya bosqichini boshqarish nisbatan mustaqil bo'lib, ajratish va kompensatsiyani boshqarishni osonlashtiradi. Biroq, bir nechta konvertatsiya bosqichlari eng murakkab tuzilishga olib keladi. Ko'p bosqichli dizayn tufayli uch bosqichli PET topologiyalari yuqori kuchlanishli tomonda kaskadli va past kuchlanishli tomonda parallel bo'lishga osonroq erishadi, bu o'rta/yuqori kuchlanishli dastur ehtiyojlarini qondiradi. Shunday qilib, uch bosqichli topologiyalar o'rta/yuqori kuchlanishli PET tadqiqotlari va qo'llanmalarida eng keng qo'llaniladi.

O'rta/yuqori kuchlanishli dasturlarda PETlar uchun past kuchlanishli tomon minimal qurilma kuchlanish cheklovlari bilan past kuchlanish darajalariga ega. Aksincha, yuqori kuchlanishli rektifikatsiya bosqichi va oraliq izolyatsiya bosqichi yuqori kuchlanish darajalariga duch keladi, bu esa elektron topologiyalari va qurilmalariga qattiqroq talablar qo'yadi. Mavjud tadqiqotlar ikkita yo'nalishga qaratilgan: ① Mavjud qurilma kuchlanish ko'rsatkichlariga asoslangan o'rta/yuqori kuchlanishli PETlar uchun yangi topologiyalar va boshqaruv usullari; ② 10 kV SiC qurilmalari kabi yangi yuqori kuchlanishli qurilmalardan foydalangan holda PET topologiyalari va boshqaruvlari [8, 9]. Biroq, yuqori kuchlanishli SiC qurilmalari hali ham laboratoriya tadqiqot va ishlanmalar bosqichida va tijorat qurilmalari hali kuchlanish talablariga javob bera olmaydi. Shuning uchun, yuqori kirish kuchlanish talablarini qondirish uchun ko'p modulli kaskadli yoki bitta modulli ko'p darajali topologiyalar qo'llaniladi. Odatdagi topologiyalar 3-bo'limda tahlil qilingan 2-rasmda ko'rsatilgan.