सोलर इन्वर्टर सर्किट कैसे डिजाइन करें

जब एक डीसी से एसी इन्वर्टर को सौर पैनल के माध्यम से संचालित किया जाता है, तो इसे सौर पलटनेवाला कहा जाता है। सौर पैनल शक्ति का उपयोग या तो सीधे इन्वर्टर के संचालन के लिए किया जाता है या इसका उपयोग इन्वर्टर बैटरी को चार्ज करने के लिए किया जाता है। दोनों ही स्थिति में इन्वर्टर मेनस यूटिलिटी ग्रिड पावर के आधार पर काम करता है।

डिजाइनिंग ए सौर पलटनेवाला सर्किट अनिवार्य रूप से दो मापदंडों को सही ढंग से कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता है, अर्थात् इन्वर्टर सर्किट और सौर पैनल चश्मा। निम्नलिखित ट्यूटोरियल विवरण को अच्छी तरह से समझाता है।

सोलर इन्वर्टर का निर्माण

यदि आप रुचि रखते हैं अपने खुद के सौर इन्वर्टर का निर्माण करें तब आपको इन्वर्टर या कनवर्टर सर्किट का गहन ज्ञान होना चाहिए, और इसके बारे में कैसे सही ढंग से सौर पैनलों का चयन करने के लिए ।

यहाँ से जाने के दो विकल्प हैं: यदि आपको लगता है कि इन्वर्टर बनाना बहुत जटिल है, तो उस स्थिति में आप तैयार किए गए इन्वर्टर खरीदना पसंद कर सकते हैं, जो आज सभी प्रकार के आकार, आकार और चश्मे में उपलब्ध हैं, और फिर बस सीखें केवल आवश्यक एकीकरण / स्थापना के लिए सौर पैनलों के बारे में।

अन्य विकल्प दोनों समकक्षों को सीखना है और फिर अपने खुद के DIY सौर इन्वर्टर स्टेप वार के निर्माण का आनंद लेना है।

या तो मामले में सौर पैनल के बारे में सीखना कार्यवाही का महत्वपूर्ण हिस्सा बन जाता है, तो आइए सबसे पहले इस महत्वपूर्ण उपकरण के बारे में जानें।

सौर पैनल विशिष्टता

एक सौर पैनल के अलावा कुछ नहीं है बिजली की आपूर्ति जो एक शुद्ध डीसी का उत्पादन करती है ।

चूंकि यह डीसी सूर्य की किरणों की तीव्रता पर निर्भर है, इसलिए आउटपुट सामान्य रूप से असंगत है और सूर्य प्रकाश की स्थिति और जलवायु परिस्थितियों के साथ बदलता रहता है।

यद्यपि सौर पैनल भी बिजली की आपूर्ति का एक रूप है, यह ट्रांसफॉर्मर या एसएमपीएस का उपयोग करके हमारे सामान्य घरेलू बिजली आपूर्ति से काफी भिन्न होता है। वर्तमान और वोल्टेज में अंतर इन दो वेरिएंट के बीच है।

हमारे घर डीसी बिजली की आपूर्ति वर्तमान की उच्च मात्रा का उत्पादन करने के लिए रेटेड है, और वोल्टेज के साथ पूरी तरह से एक दिए गए लोड या आवेदन पर मुकदमा कर रहे हैं।

उदाहरण के लिए ए मोबाइल चार्जर एक स्मार्ट फोन को चार्ज करने के लिए 1V पर 5V का उत्पादन करने के लिए सुसज्जित हो सकता है , यहाँ 1 एम्पीयर उच्च है और 5 वी पूरी तरह से संगत है, जिससे आवेदन की आवश्यकता के लिए चीजें बेहद कुशल हैं।

जबकि एक सौर पैनल इसके ठीक विपरीत हो सकता है, इसमें आमतौर पर करंट की कमी होती है और अधिक उच्च वोल्टेज का उत्पादन करने के लिए रेट किया जा सकता है, जो सामान्य डीसी भार जैसे कि 12V बैटरी इन्वर्टर, मोबाइल चार्जर आदि के लिए बेहद अनुपयुक्त हो सकता है।

यह पहलू सौर इन्वर्टर को थोड़ा मुश्किल बनाता है और तकनीकी रूप से सही और कुशल प्रणाली प्राप्त करने के लिए कुछ गणनाओं और सोच की आवश्यकता होती है।

सही सौर पैनल का चयन

के लिये सही सौर पैनल का चयन मूल बात यह है कि औसत सौर वाट क्षमता औसत लोड वाट क्षमता से कम नहीं होनी चाहिए।

मान लीजिए कि 12V बैटरी को 10amp दर पर चार्ज करने की आवश्यकता है, तो सौर पैनल को न्यूनतम 12 x 10 = 120 वाट तक प्रदान करने के लिए रेट किया जाना चाहिए, जब तक कि सूरज की उचित मात्रा न हो।

चूंकि आम तौर पर कम वोल्टेज और उच्च वर्तमान विनिर्देशों वाले सौर पैनलों को ढूंढना मुश्किल होता है, इसलिए हमें बाज़ार में उच्च सुलभ (उच्च वोल्टेज, कम करंट स्पेक्स के साथ) सुलभता के साथ आगे बढ़ना होगा, और फिर उसके अनुसार शर्तों को पूरा करना होगा।

उदाहरण के लिए यदि आपकी लोड आवश्यकता 12V, 10 एम्प्स कहलाती है, और आप इस चश्मे के साथ सोलर पैनल प्राप्त करने में असमर्थ हैं, तो आपको एक असंगत मैच जैसे कि 48V, 3 amp सोलर पैनल के लिए विकल्प चुनने के लिए बाध्य किया जा सकता है, जो बहुत अधिक संभव लगता है खरीद।

यहां पैनल हमें वोल्टेज लाभ प्रदान करता है, लेकिन वर्तमान नुकसान।

इसलिए, आप अपने 12V 10 amp लोड (जैसे 12V 100 AH बैटरी) के साथ सीधे 48V / 3amp पैनल कनेक्ट नहीं कर सकते क्योंकि ऐसा करने से पैनल वोल्टेज 12V पर ड्रॉप करने के लिए मजबूर हो जाएगा, 3 amps में बहुत ही अयोग्य चीजें।

इसका मतलब होगा कि 48 x 3 = 144 वाट पैनल के लिए भुगतान करना और बदले में 12 x 3 = 36 वाट का आउटपुट प्राप्त करना ... यह अच्छा नहीं है।

एक इष्टतम दक्षता सुनिश्चित करने के लिए हमें पैनल के वोल्टेज लाभ का फायदा उठाने और इसे हमारे 'असंगत' लोड के लिए एक बराबर वर्तमान में बदलने की आवश्यकता होगी।

यह एक हिरन कनवर्टर का उपयोग करके बहुत आसानी से किया जा सकता है।

सोलर इन्वर्टर बनाने के लिए आपको बक-कन्वर्टर की आवश्यकता होगी

एक हिरन कनवर्टर प्रभावी रूप से परिवर्तित करेगा अधिक अपने सौर पैनल से वोल्टेज को वर्तमान (amps) के बराबर मात्रा में एक इष्टतम आउटपुट / इनपुट = 1 अनुपात सुनिश्चित करना।

यहाँ कुछ पहलू हैं जिन पर विचार करने की आवश्यकता है। यदि आप बाद में एक इनवेटर के साथ एक कम वोल्टेज रेटेड बैटरी चार्ज करने का इरादा रखते हैं तो एक हिरन कनवर्टर आपके आवेदन के अनुरूप होगा।

हालाँकि अगर आप अपनी जनरेटिंग पॉवर के दौरान दिन में एक साथ सोलर पैनल आउटपुट के साथ इन्वर्टर का उपयोग करने का इरादा रखते हैं, तो एक हिरन कनवर्टर आवश्यक नहीं होगा, बल्कि आप इनवर्टर को सीधे पैनल के साथ जोड़ सकते हैं। हम इन दोनों विकल्पों पर अलग से चर्चा करेंगे।

पहले मामले के लिए जहां आपको बाद में एक इन्वर्टर के साथ एक बैटरी चार्ज करने की आवश्यकता हो सकती है, खासकर जब बैटरी वोल्टेज पैनल वोल्टेज की तुलना में बहुत कम है, तो एक हिरन कनवर्टर अनिवार्य हो सकता है।

मैंने पहले से ही कुछ हिरन कनवर्टर से संबंधित लेखों पर चर्चा की है और मैंने अंतिम समीकरणों को व्युत्पन्न किया है जो सीधे सौर इन्वर्टर अनुप्रयोग के लिए हिरन शंकु को डिजाइन करते समय लागू किया जा सकता है, आप अवधारणा की आसान समझ प्राप्त करने के लिए निम्नलिखित दो लेखों के माध्यम से जा सकते हैं।

बक कन्वर्टर्स कैसे काम करते हैं

वोल्टेज की गणना, एक बक इंडक्टर में करंट

उपरोक्त पोस्ट पढ़ने के बाद आप सोलर इन्वर्टर सर्किट को डिजाइन करते समय हिरन कनवर्टर को कैसे लागू करें, इसके बारे में शायद ही आप समझ पाए होंगे।

यदि आप सूत्रों और गणनाओं के साथ सहज नहीं हैं, तो निम्नलिखित व्यावहारिक दृष्टिकोण को अपने सौर पैनल के लिए सबसे अनुकूल हिरन कनवर्टर उत्पादन प्राप्त करने के लिए नियोजित किया जा सकता है:

सरलतम बक-कन्वर्टर सर्किट

उपरोक्त आरेख एक साधारण आईसी 555 आधारित हिरन कनवर्टर सर्किट को दर्शाता है।

हम दो बर्तनों को देख सकते हैं, ऊपरी पॉट हिरन आवृत्ति का अनुकूलन करता है, और निचला पॉट PWM का अनुकूलन करता है, इन दोनों समायोजन को सी भर में एक इष्टतम प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए ट्वीक किया जा सकता है।

BC557 ट्रांजिस्टर और 0.6 ओम रेज़िस्टर, समायोजन प्रक्रिया के दौरान TIP127 (ड्राइवर ट्रांजिस्टर) को वर्तमान से सुरक्षित रखने के लिए एक वर्तमान सीमक बनाता है, बाद में इस प्रतिरोध मान को उच्चतर रेटेड आउटपुट ट्रांजिस्टर के साथ उच्च वर्तमान आउटपुट के लिए समायोजित किया जा सकता है।

प्रारंभकर्ता का चयन मुश्किल हो सकता है .....

1) आवृत्ति से संबंधित हो सकता है प्रारंभ करनेवाला व्यास, कम व्यास उच्च आवृत्ति के लिए कॉल करेगा और इसके विपरीत,

दो) घुमावों की संख्या आउटपुट वोल्टेज और आउटपुट करंट को भी प्रभावित करेगा और यह पैरामीटर PWM समायोजन से संबंधित होगा।

3) तार की मोटाई आउटपुट के लिए वर्तमान सीमा निर्धारित करेगी, इन सभी को कुछ परीक्षण और त्रुटि द्वारा अनुकूलित करने की आवश्यकता होगी।

अंगूठे के एक नियम के रूप में, 1/2 इंच व्यास और आपूर्ति वोल्टेज के बराबर घुमावों की संख्या के साथ शुरू करें .... कोर के रूप में फेराइट का उपयोग करें, और इसके बाद आप उपरोक्त सुझाए गए अनुकूलन प्रक्रिया शुरू कर सकते हैं।

यह हिरन कनवर्टर का ध्यान रखता है जो किसी दिए गए उच्च वोल्टेज / कम वर्तमान सौर पैनल के साथ उपयोग किया जा सकता है ताकि लोड के चश्मे के अनुसार एक समान रूप से अनुकूलित कम वोल्टेज / उच्च वर्तमान आउटपुट प्राप्त किया जा सके, जो समीकरण को संतुष्ट करता है:

(o / p वाट) से विभाजित (i / p वाट) = 1 के करीब

यदि उपरोक्त हिरन कन्वर्टर अनुकूलन मुश्किल लगता है, तो आप शायद निम्नलिखित परीक्षण के लिए जा सकते हैं PWM सोलर चार्जर हिरन कनवर्टर सर्किट विकल्प:

यहाँ R8, R9 को आउटपुट वोल्टेज के समायोजन के लिए और वर्तमान उत्पादन के अनुकूलन के लिए R13 के लिए ट्वीक किया जा सकता है।

एक उचित सौर पैनल के साथ हिरन कनवर्टर के निर्माण और कॉन्फ़िगर करने के बाद, किसी दिए गए बैटरी को चार्ज करने के लिए पूरी तरह से अनुकूलित आउटपुट की उम्मीद की जा सकती है।

अब, चूंकि उपर्युक्त कन्वर्टर्स को पूर्ण चार्ज कट ऑफ की सुविधा नहीं है, इसलिए बाहरी ओपैंप आधारित कट-ऑफ सर्किट अतिरिक्त रूप से सक्षम करने के लिए आवश्यक हो सकता है पूरी तरह से स्वचालित चार्जिंग सुविधा नीचे दिखाए गए रूप में।

बक कन्वर्टर आउटपुट में पूर्ण चार्ज कट-ऑफ जोड़ना

• दिखाए गए सरल पूर्ण चार्ज कट-ऑफ सर्किट को किसी भी हिरन कन्वर्टर्स के साथ जोड़ा जा सकता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि एक बार निर्दिष्ट पूर्ण चार्ज स्तर तक पहुंचने के बाद बैटरी कभी भी चार्ज नहीं होती है।
• उपरोक्त हिरन कनवर्टर डिजाइन आपको कनेक्टेड बैटरी के लिए एक उचित रूप से कुशल और इष्टतम चार्जिंग प्राप्त करने की अनुमति देगा।
• हालाँकि यह हिरन कनवर्टर अच्छे परिणाम प्रदान करेगा, लेकिन सूरज ढलते ही दक्षता बिगड़ सकती है।
• इससे निपटने के लिए, कोई एक बैकट्रुकिट से सबसे इष्टतम आउटपुट प्राप्त करने के लिए एमपीपीटी चार्जर सर्किट को नियोजित करने के बारे में सोच सकता है।
• तो एक स्वयं के अनुकूलन MPPT सर्किट के साथ एक बक सर्किट उपलब्ध सूर्य प्रकाश से अधिकतम बाहर मंथन में मदद कर सकता है।
• मैंने पहले ही समझाया है संबंधित पोस्ट मेरे पिछले पोस्टों में से एक को सोलर इन्वर्टर सर्किट डिजाइन करते समय लागू किया जा सकता है

सौर एक बक कनवर्टर या एमपीपीटी के बिना इन्वर्टर

पिछले अनुभाग में हमने पैनल की तुलना में कम बैटरी वोल्टेज रेटिंग वाले इनवर्टर के लिए एक हिरन कनवर्टर का उपयोग करके एक सौर इन्वर्टर डिजाइन करना सीखा और जो रात के समय में संचालित होने का इरादा है, उसी बैटरी का उपयोग करते हुए जो दिन के समय चार्ज किया गया था।

इसका तात्पर्य यह है कि यदि बैटरी वोल्टेज को किसी तरह अपग्रेड किया जाता है, तो पैनल वोल्टेज के साथ लगभग मिलान करने के लिए तो हिरन कनवर्टर से बचा जा सकता है।

यह एक इन्वर्टर के लिए भी सही हो सकता है जिसका उद्देश्य दिन के दौरान LIVE संचालित किया जा सकता है, जिसका अर्थ है एक साथ जबकि पैनल सूरज की रोशनी से बिजली पैदा कर रहा है।

एक साथ दिन के समय के संचालन के लिए, उपयुक्त रूप से डिज़ाइन किए गए इन्वर्टर को सीधे गणना किए गए सौर पैनल के साथ कॉन्फ़िगर किया जा सकता है, जिसमें नीचे दिए गए सही विनिर्देश हैं।

फिर से हमें यह सुनिश्चित करना चाहिए कि पैनल का औसत वाट क्षमता इन्वर्टर लोड की अधिकतम आवश्यक वाट क्षमता से अधिक है।

मान लीजिए कि हमने ए इन्वर्टर को 200 वाट भार के साथ काम करने के लिए रेट किया गया , तो पैनल को लगातार प्रतिक्रिया के लिए 250 वाट पर रेट किया जाना चाहिए।

इसलिए पैनल 60V, 5 amp रेटेड और हो सकता है इन्वर्टर को लगभग 48V, 4amp पर रेट किया जा सकता है , जैसा कि निम्नलिखित चित्र में दिखाया गया है:

इस सौर इन्वर्टर में, पैनल को सीधे इन्वर्टर सर्किट के साथ जोड़ा जा सकता है और इनवर्टर आवश्यक शक्ति का उत्पादन करने में सक्षम होता है जब तक कि पैनल पर सूर्य की किरणें आशातीत घटना होती हैं।

इन्वर्टर यथोचित अच्छी बिजली उत्पादन दर पर लंबे समय तक चलता रहेगा क्योंकि पैनल 45V से ऊपर का वोल्टेज पैदा करता है ...... यानी कि 60V चरम पर है और शायद दोपहर के समय 45V तक नीचे।

ऊपर दिखाए गए 48V इन्वर्टर सर्किट से यह स्पष्ट होता है कि सोलर इन्वर्टर डिज़ाइन को इसके फीचर्स और स्पेसिफिकेशन्स के साथ बहुत अधिक महत्वपूर्ण होने की आवश्यकता नहीं है।

आवश्यक परिणाम प्राप्त करने के लिए आप किसी भी सौर पैनल के साथ इन्वर्टर के किसी भी रूप को कनेक्ट कर सकते हैं।

इसका मतलब है कि आप कर सकते हैं सूची से किसी भी इन्वर्टर सर्किट का चयन करें , और इसे खरीदे गए सौर पैनल के साथ कॉन्फ़िगर करें, और वसीयत में मुफ्त बिजली प्राप्त करना शुरू करें।

मापदंडों को लागू करने के लिए एकमात्र महत्वपूर्ण लेकिन आसान पैरामीटर वोल्टेज और इन्वर्टर और सौर पैनल के वर्तमान विनिर्देशों हैं जो कि बहुत अलग नहीं होना चाहिए, जैसा कि हमारे पहले चर्चा में बताया गया है।

साइन वेव सोलर इन्वर्टर सर्किट

अब तक चर्चा की गई सभी डिजाइनों का उद्देश्य एक वर्गवात उत्पादन का उत्पादन करना है, हालांकि कुछ एप्लिकेशन के लिए एक वर्ग तरंग अवांछनीय हो सकती है और साइन लहर के बराबर एक बढ़ाया तरंग की आवश्यकता हो सकती है, ऐसी आवश्यकताओं के लिए एक PWM फेड सर्किट को लागू किया जा सकता है। नीचे:

नोट: SD पिन # 5 गलती से सीटी के साथ जुड़ा हुआ दिखाया गया है, कृपया इसे ग्राउंड लाइन के साथ जोड़ना सुनिश्चित करें न कि सीटी के साथ।

पीडब्लूएम साइन वेव का उपयोग करके उपरोक्त सौर इन्वर्टर सर्किट का लेख में विस्तृत रूप से अध्ययन किया जा सकता है 1.5 टन एसी सौर इन्वर्टर सर्किट

उपरोक्त ट्यूटोरियल से अब यह स्पष्ट है कि सोलर इन्वर्टर डिजाइन करना इतना कठिन नहीं है और इसे कुशलता से लागू किया जा सकता है यदि आप इलेक्ट्रॉनिक अवधारणाओं जैसे हिरन कॉन्सर्ट, सोलर पैनल और इनवर्टर से कुछ बुनियादी ज्ञान से लैस हैं।

उपरोक्त का एक पापुलर संस्करण हो सकता है यहाँ देखा गया :

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