New micro-inverter for photovoltaic applications

Abstract

Güneş sistemleri, güneş enerjisini emen özel güneş pilleri kullanarak çalışır. Bu hücreler, belirli bir enerji talebine bağlı olarak bir panel veya çeşitli boyutlarda bir dizi üzerinde birbirine bağlanır. Bir güneş paneli ne kadar büyük veya küçük olursa olsun, PV hücreleri tarafından toplanan ve üretilen doğru akım (DC) gücünü almakve bu gücü alternatif bir akıma dönüştürmek için tasarlanmış bir invertör olarak bilinen şeye bağlanır. (AC) ev veya ticari mülkünüze güç sağlayan mevcut elektrik şebekesiyle uyumludur. Solar PV sisteminden gelen AC çıkışı, hızlı ve rahat kullanım için uygun şekilde dağıtıldığı elektrik panelinize gönderilir. Fotovoltaik uygulamalarda, mikro invertörün, dönüştürücülerin verimliliğini düşürecek büyük kaçak endüktansı ile sonuçlanan büyük transformatör dönüşoranına sahip olduğu iyi bilinmektedir. Sorunun çözümü, bu yazıda önerilen yeni mikro invertördür. Bu yeni invertör, geri besleme / geri dönüş / geri dönüş (BF / F) modlarına göre çalışır, BF modu yarım ızgara döngüsü içindir ve F kalan parçalar içindir. BF çalışma modunda, minimum transformatör dönüş oranında yüksek voltaj kazancı ve düşük voltaj stresi mevcuttur. Sızıntı enerjisi daha sonra geri kazanılır ve moddaki pasif bir tıkanmanın bir sonucu olarak ana şalterin kapanma gerilimindeki artış kesilir. BF modu, bir kademeli fonksiyondan yoksundur, F modu, girişvoltajından düşük değerler için çıkış voltajını kontrol etmek için kullanılır. Mikro invertörün sınır koşulu modunda çalışması ve özellikleri detaylı olarak analiz edilir. 240W prototip, teoriyi doğrulamak için uygulanır.Anahtar Kelimeler: Arttır-geri dönüş, minimize edilmiş dönüş oranı, yüksek voltaj kazancı, düşük voltaj gerilimi, snub.

Solar systems work by using special solar cells that absorb solar energy. These cells are interconnected on a panel or array of various sizes depending on the particular energy demand. No matter how large or small a solar panel may be, it is connected to what is known as an inverter, which is designed to take the direct current (DC) power gathered and generated by the PV cells and convert that power into an alternating current (AC) which is compatible with the existing electrical grid that powers your home or commercial property. The AC output from the solar PV system is sent to your electrical panel where it is distributed accordingly for convenient use. In photovoltaic applications, the micro inverter is well known for having large transformer turn ratio that results in large leakage inductance which will reduce the converters efficiency. The solution to the problem is the proposed new icroinverter in this paper. This new inverter operates based on boostflyback/flyback(BF/F) modes, the BF mode is for the half grid cycle and the F is for the remaining parts. In BF operation mode, high voltage gain and low voltage stressis available in minimum transformer turn ratio. The leakage energy is then recovered and the turn-off voltage rise of the main switch is cut, as a result of a passive snub in the mode. The BF mode lacks a step-down function, the F mode is used to control the output voltage for values lower than the input voltage. The operation and haracteristics of the micro-inverter in boundary condition mode are analysed in detail. A 240W prototype is enforced to validate the theory.Keywords: Boost-flyback, minimized turn ratio, high voltage gain, low voltage stress, snub.