Vékonyréteg napelemekhez alkalmazott transzformátoros sztringinverter

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Varjasi István
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

Összefoglaló

Napjainkban egyre fontosabb szempont egy eszköz energiahatékonysága, hogy minél kisebb veszteségi értékekkel és minél nagyobb hatásfokkal tudjuk működtetni. Egyre modernebb világban élünk, az emberek életszínvonala emelkedik. Célunk az emberi élet kényelmének növelése, amihez sok elektromos gépet használunk, ezekhez pedig energia szükséges. Emiatt nagy igény van a gazdaságosabb energiafelhasználásra és a teljesítményelektronika lehetőségei révén a működési költségek csökkentésére.

Szakdolgozatomban főleg a napenergiából nyert elektromos áram felhasználásával foglalkoztam. A vékonyréteg napelemeket használó energiatermelő rendszerekben kötelező a napelemeket a felhasználói hálózattól galvanikusan leválasztani, ez transzformátoros leválasztással valósul meg. Méret és ár szempontjából előnyös, ha ez a leválasztás középfrekvencián valósul meg, hiszen így kisebb transzformátor is elegendő. A középfrekvenciás jelet PWM-mel vezérelt félvezető kapcsoló elemekkel állítjuk elő. A felhasznált félvezetők mindegyike rendelkezik adott nagyságú kapcsolási veszteséggel, amely nagy frekvencián való működtetés esetén hatásfok csökkenést eredménye.

Ezekben az áramkörökben felhasznált kapcsolóelemek általában valamilyen IGBT vagy MOSFET tranzisztorok. Egy külön fejezetben elemeztem ezek működésének azon részeit, amelyek a vizsgálataimhoz nélkülözhetetlenek.

Az elméleti alapok áttekintése után következett a konkrét létező tranzisztorok és diódák modelljének szimulációs programban történő vizsgálata, elemzése. Bizonyos félvezető gyárak a gyártott termékekhez mellékelnek az interneten mindenki számára hozzáférhető, ingyenes pspice modelleket. Természetesen a vizsgálatok előtt mindig összevetettem a modell szimulációs programbeli működését az eszközök adatlapjában szereplő értékekkel. Célom gyors félvezetők szimulációja volt, majd közülük egy megfelelő tulajdonságokkal rendelkező kiválasztása és konkrét áramkörben való működtetése, vizsgálata.

A megvalósított áramkör egy Boost-konverter lett, amit kipróbáltunk, jellemző paramétereit lemértük.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.