GTI-Schaltung (Grid-Tie Inverter) mit SCR

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Netzwechselrichterkonzepte scheinen aufgrund der vielen damit verbundenen Kritikalitäten komplex zu sein, könnten jedoch mit einigem intelligenten Denken tatsächlich mithilfe primitiver Technologien implementiert werden. Eine der Ideen wurde hier untersucht.

Einführung

Die diskutierte Idee einer einfachen Wechselrichterschaltung wurde von einem der interessierten Leser dieses Blogs, Herrn RTO, vorgeschlagen.



Die von ihm gesendeten Bilder sind unten gezeigt. Im ersten Bild finden wir das einfache Schaltbild, das einen Abwärtstransformator zum Übersetzen der Netzdaten, eine Mosfet-Triggerschaltung, die die Netzdaten akzeptiert, und einen entsprechenden Wechselrichtertransformator, der zur Verstärkung der Gleichstromumwandlung der Netzdaten vom Mosfet verwendet wird, umfasst Netzwerk.

Eine intelligent aussehende GTI-Schaltung

Die Idee sieht ziemlich einfach und in der Tat sehr klug aus:



Der Abwärtstransformator auf der linken Seite speist die gleichgerichtete Halbwellenspannung den entsprechenden Mosfets zu, die synchron mit dem Netzeingang zu leiten beginnen, und wandelt die Gleichstromquelle über den Wechselrichtertransformator auf der rechten Seite in einen entsprechenden Wechselstrom um. Der Ausgang des Wechselrichtertransformators, der jetzt ein netzsynchronisierter Wechselstrom ist, speist das Netz mit den beabsichtigten GTI-Ergebnissen.

Die Idee wurde von Herrn RTO getestet, er beschwert sich jedoch über eine geringere Effizienz des Geräts.

Dies könnte auf ein Hauptproblem bei der Konstruktion zurückzuführen sein, nämlich das Fehlen eines 'neutralen' Kabels am Ausgang des Wechselrichtertransformators.

Bei der gezeigten Einstellung würde der Ausgang mit einer Push-Pull-Aktion über die Sekundärseite des rechten Transformators reagieren, was bedeutet, dass beide Enden während des Betriebs abwechselnd 'HEISS' oder 'LEBENDIG' werden würden.
Das Netz nimmt dies als 'Kurzschluss' für jede invertierte Halbwelle vom Transformator, da die Netzspannung immer einen Draht als Neutralleiter hat, der niemals ein 'LIVE' -Anschluss ist.

Wir wollen nicht, dass das passiert.

Verwenden eines Mitteltransformators

Eine einfache Lösung besteht darin, eine mittlere Abgriffwicklung für die Sekundärseite des Wechselrichtertransformators zu verwenden. Dies würde das Zentrum als 'toten' oder 'neutralen' Draht relativ zu den äußeren Abgriffen des Verkehrs darstellen. Der obere Abgriff kann mit dem Gitter konfiguriert werden, während der untere Abgriff auf eine Ausgleichslast oder effektiver zur Primärseite zurückgeführt wird, um die Batterie zu laden oder die Gleichstromquelle selbst zu verstärken.

Der Testaufbau des obigen Entwurfs kann hier beobachtet werden:

Ein weiteres Problem, das sich aus der Ferne herausstellen könnte, ist die Leitung vom Mosfet, die nicht exponentiell wäre, sondern eine „unangenehme“ und nicht erkennbare Sinuswelle.

Die Mosfets könnten durch ersetzt werden SCRs , Wie nachfolgend dargestellt. Dies würde es ermöglichen, eine perfekte Sinuswelle über den Wechselrichtertransformator und das Netz zu induzieren.

Verwenden von SCRs für den GTI

Eine stark verbesserte Netzwechselrichterschaltung unter Verwendung des obigen Konzepts und der SCRs ist unten gezeigt. Die Idee sieht stark vereinfacht und beeindruckend aus.

Der Ausgang des rechten und des Transformators konnte in eine Mittelabgriffstopologie umgewandelt werden, bei der eine Wicklungshälfte in das Netz integriert ist, während die andere Hälfte einer Ausgleichslast ausgesetzt ist, so dass der Mittelabgriff entsprechend konditioniert ist, um der Neutralleiter zu sein das System.

Die Ausgleichslast könnte durch eine Ladeschaltung zum Laden der Wechselrichterbatterie selbst ersetzt werden. Dies würde den Eingang mit zusätzlicher Leistung und mehr Sicherungszeit verstärken.

SCRs werden nicht verriegelt

Auf den ersten Blick sieht es so aus, als würden die SCRs zwischengespeichert, da ein Gleichstrom über seine Anode / Kathode verwendet wird. Meiner Meinung nach wird dies jedoch nicht passieren, da das Gate des SCR einem abwechselnd umkehrenden Wechselstrom ausgesetzt ist, der das verhindern würde Der SCR wird nicht jedes Mal verriegelt, wenn die Gate-Wechselstromversorgung ihre Polarität ändert




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