Fotogalvaaniliste inverterite soojuse hajumise tutvustus
Fotogalvaaniline inverter:
Päikeseenergia otseväljund on enamasti 12VDC, 24VDC, 48VDC. Süsteemi genereeritud alalisvoolu vahelduvvooluks tuleks tõhusalt muundada, et anda 220 V vahelduvvoolu seadmetele piisavalt võimsust, seega on peamine valik DC-AC inverter. Inverteri põhiülesanne on alalisvoolu efektiivne muundamine vahelduvvooluks. Nii päikesepatareid kui ka akud on alalisvooluallikad, nii et kui koormus sisaldab vahelduvvoolu, muutub inverter asendamatuks osaks.
Fotogalvaaniliste inverterite soojuse hajumise probleemid
Statistika kohaselt iga kord, kui elektroonikakomponentide temperatuur tõuseb 2 ℃ võrra, väheneb töökindlus 10%, temperatuuri tõus on 50 ℃ ja kasutusiga on vaid 1/6 sellest 25 ℃ juures. Seetõttu tuleb elektroonilised komponendid tõhusalt hajutada, et tagada seadmete töökindel töö. On näha, et soojuse hajumise probleem on üha enam muutunud oluliseks elektroonikatehnoloogia arengut mõjutavaks teguriks, eriti jõuelektroonikatööstuses.
Inverteri peamised soojuse hajumise komponendid on IGBT ja induktiivpool, eriti inverteri IGBT (Isolated Gate Bipolar Transistor) põhikomponent, mis tekitab töö ajal palju soojust, mis moodustab umbes 1–1,5% nimiväärtusest. võimsus. See hajub IGBT-s ja muundatakse soojuseks. See osa soojusest soojendab toiteseadme stantsi ja tõstab ristmiku temperatuuri. Kui seda soojust ei saa õigeaegselt ja tõhusalt vabastada, mõjutab see seadme jõudlust, vähendades seeläbi süsteemi' töö usaldusväärsust ja isegi kahjustab seadet. IGBT lubatud töötemperatuur on üldiselt madalam kui 125–150 °C, seega tuleb soojuse keskkonda hajutamiseks kasutada tõhusaid vahendeid. Praegu on väiksema võimsusega inverterite puhul levinud meetod IGBT paigaldamine radiaatorile ja jahutamisel looduslike soojuse hajumise meetodite kasutamine.
Soojuse hajutamise disain
Tegeliku soojuse hajumise projekteerimisel valitakse loomulik jahutus, sundõhkjahutus või vedelikjahutus üldiselt vastavalt soojuse suhtele ajaühiku kohta soojuse hajumise pindala, st soojusvoo (soojusvoolu tiheduse) järgi.
Soojusallikad jagunevad üldiselt tsentraliseeritud soojusallikateks ja ühtseteks soojusallikateks. Kui tsentraliseeritud soojusallikate, näiteks IGBT-de, soojuse hajumise ala on piiratud, kantakse soojus soojustoru kaudu ühtlase temperatuuri plaadile ja seejärel radiaatorisse. Ühtsete soojusallikate, näiteks liitiumakude puhul soojustorusid üldiselt ei kasutata.
Muu sisendteave peab sisaldama sellist teavet nagu detaili struktuuriskeem, detaili soojusjuhtivus, küttevõimsus, ümbritseva õhu temperatuur ja rõhk ning soojuskadu.
Väikse võimsusega välistingimustes kasutatavatel fotogalvaanilistel inverteritel on karm ja keeruline töökeskkond. Need ei nõua mitte ainult stabiilset ja usaldusväärset ventilatsiooni ja soojuse hajutamist, vaid nõuavad ka head kaitsetaset. Üldjuhul peab kaitsetase olema üle IP54. Vastuolulised nõuded seavad termilise disaini piirangud. See' väga raske.
Selliste probleemide puhul kasutatakse traditsiooniliselt kõrge kaitsetasemega ventilaatoreid (veekindlad, tolmukindlad jne), et suurendada soojuse hajumist. Kuigi sellel meetodil on hea soojuseraldusefekt, on ventilaatori hooldamine karmis töökeskkonnas siiski vältimatu ülesanne. Teatud määral ei suurenda see mitte ainult kulusid, vaid vähendab ka toote eluea indeksit. Passiivse jahutusmeetodina on loomulikul konvektsioonjahutusel palju eeliseid, nagu kõrge töökindlus, hooldusvaba, hea stabiilsus, müra puudumine, voolutarbimine, liikuvad osad jne. See pakub uut tehnilist võimalust selliste probleemide lahendamiseks.
