நடுத்தர-உயர் மின்னழுத்த மின் மின்னணு மின்மாற்றிகளின் இடவியல் மற்றும் கட்டுப்பாட்டுப் பயன்பாடுகள் குறித்த ஆய்வு II

2 PET ஒட்டுமொத்த கட்டமைப்பு தேர்வு

PET கட்டமைப்புகள் பரவலாக வேறுபடுகின்றன. ஆற்றல் மாற்ற நிலைகளின் எண்ணிக்கையின் அடிப்படையில், அவற்றை ஒற்றை-நிலை, இரண்டு-நிலை மற்றும் மூன்று-நிலை வகைகளாக வகைப்படுத்தலாம் [7]. படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, உயர்-மின்னழுத்தம் மற்றும் குறைந்த-மின்னழுத்த DC பஸ்களைக் கொண்டவை இரண்டு-நிலை கட்டமைப்புகளில் அடங்கும்.

ஒற்றை-நிலை PETகளில் (படம் 1(அ)), ஒரு நடுத்தர/உயர் அதிர்வெண் தனிமைப்படுத்தல் டிரான்ஸ்ஃபார்மர் இருபுறமும் AC/AC மாற்றிகளை இணைக்கிறது. முதன்மைப் பக்க AC/AC மாற்றி, உள்ளீட்டு வரிசை அதிர்வெண் AC மின்னழுத்தத்தை உயர் அதிர்வெண் AC மின்னழுத்தமாக பண்பேற்றுகிறது. இந்த உயர் அதிர்வெண் AC மின்னழுத்தமானது மின்மாற்றி வழியாக இணைக்கப்பட்டு, பின்னர் இரண்டாம் நிலை AC/AC மாற்றியால் மீண்டும் வரிசை அதிர்வெண் AC மின்னழுத்தமாக மாற்றப்படுகிறது. ஒற்றை-நிலை PET-கள் குறைவான மாற்றும் நிலைகளையும் குறைவான கூறுகளையும், அதிக செயல்திறனையும், உயர் மின் அடர்த்தியையும் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், DC பஸ் இல்லாததால், அவை கலப்பின AC/DC மின்கட்டமைப்புகளுக்குப் பொருத்தமற்றவையாக உள்ளன, மேலும் மின் பிரிப்புக் கட்டுப்பாடும் சிக்கலானது.

இரு-நிலை PET-கள் உயர் அல்லது குறைந்த மின்னழுத்தப் பக்கத்தில் ஒரு DC பஸ்ஸைக் கொண்டுள்ளன. தனிமைப்படுத்தல் மின்மாற்றியின் ஒரு பக்கத்தில் உள்ள கட்டமைப்பு ஒரு-நிலை PET-ஐ ஒத்திருக்கிறது, அதே சமயம் மறுபக்கம் AC/DC அல்லது DC/AC சுற்றுகள் வழியாக DC பஸ்ஸுடன் இணைகிறது (படம் 1(c) மற்றும் படம் 1(d)). உயர் அல்லது குறைந்த மின்னழுத்த DC இணைப்புகளுடன், இரு-நிலை PET-கள் உயர் மின்னழுத்தப் பக்கத்தில் நடுத்தர/உயர் மின்னழுத்த DC கட்டங்களுடனோ அல்லது குறைந்த மின்னழுத்தப் பக்கத்தில் PV/சேமிப்பு அமைப்புகளுடனோ இணைக்கப்படலாம். இருப்பினும், தனிமைப்படுத்தல் மின்மாற்றியின் இருபுறமும் உள்ள மாற்றிகளால் மாற்றப்படும் செயல் திறன், மின்மாற்றியின் கசிவு மின்தூண்டல் அளவுருக்களுக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டது. கூடுதலாக, DC பஸ் மின்தேக்கி குறிப்பிடத்தக்க இரட்டை-வரி-அதிர்வெண் மின்னழுத்த ஏற்ற இறக்கங்களை அனுபவிக்கிறது, மற்றும் மாற்றி மின்னோட்ட ஏற்ற இறக்கங்கள் பெரியவை [7], இது கட்டுப்பாட்டை சவாலாக ஆக்குகிறது.

மூன்று-நிலை PET-கள் (படம் 1(b)) உயர் மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்தப் பக்கங்கள் இரண்டிலும் DC பஸ்களைக் கொண்டுள்ளன. உள்ளீட்டு லைன்-அதிர்வெண் AC மின்னோட்டமானது, AC/DC மாற்றத்தின் வழியாக உயர்-மின்னழுத்த DC பஸ்ஸாக நேராக்கப்பட்டு, உயர்-அதிர்வெண் சதுர அலைகளாகப் பண்பேற்றப்பட்டு, ஒரு நடுத்தர/உயர்-அதிர்வெண் மின்மாற்றி வழியாகக் குறைந்த மின்னழுத்தப் பக்கத்துடன் இணைக்கப்பட்டு, மீண்டும் குறைந்த-மின்னழுத்த DC பஸ்ஸாக நேராக்கப்பட்டு, இறுதியாக DC/AC மாற்றத்தின் வழியாக லைன்-அதிர்வெண் AC மின்னழுத்தமாக மாற்றப்படுகிறது. மூன்று-நிலை PET-கள் உயர் மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்த DC அமைப்புகள் இரண்டிலும் இணைக்கப்படலாம். ஒவ்வொரு மாற்ற நிலையின் கட்டுப்பாடும் ஒப்பீட்டளவில் சுதந்திரமானது, இது பிரித்தல் மற்றும் ஈடுசெய் கட்டுப்பாட்டை எளிதாக்குகிறது. இருப்பினும், பல மாற்ற நிலைகள் மிகவும் சிக்கலான கட்டமைப்பிற்கு வழிவகுக்கின்றன. பல-நிலை வடிவமைப்பு காரணமாக, மூன்று-நிலை PET கட்டமைப்புகள் உயர்-மின்னழுத்தப் பக்கத்தில் தொடர் இணைப்பையும் குறைந்த-மின்னழுத்தப் பக்கத்தில் இணை இணைப்பையும் எளிதாக அடைகின்றன, இது நடுத்தர/உயர் மின்னழுத்தப் பயன்பாட்டுத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்கிறது. எனவே, நடுத்தர/உயர் மின்னழுத்த PET ஆராய்ச்சி மற்றும் பயன்பாடுகளில் மூன்று-நிலை கட்டமைப்புகளே மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

நடுத்தர/உயர் மின்னழுத்தப் பயன்பாடுகளில் உள்ள PET-களில், குறைந்த மின்னழுத்தப் பக்கமானது குறைந்தபட்ச சாதன மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாடுகளுடன் குறைந்த மின்னழுத்த நிலைகளைக் கொண்டுள்ளது. இதற்கு மாறாக, உயர் மின்னழுத்தத் திருத்த நிலை மற்றும் இடைநிலைத் தனிமைப்படுத்தல் நிலை ஆகியவை உயர் மின்னழுத்த நிலைகளை எதிர்கொள்கின்றன, இது சுற்று அமைப்புகள் மற்றும் சாதனங்கள் மீது கடுமையான தேவைகளை விதிக்கிறது. தற்போதுள்ள ஆராய்ச்சி இரண்டு திசைகளில் கவனம் செலுத்துகிறது: ① தற்போதுள்ள சாதன மின்னழுத்த மதிப்பீடுகளின் அடிப்படையில் நடுத்தர/உயர் மின்னழுத்த PET-களுக்கான புதிய அமைப்புகள் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு முறைகள்; ② 10kV SiC சாதனங்கள் [8, 9] போன்ற புதிய உயர் மின்னழுத்த சாதனங்களைப் பயன்படுத்தி PET அமைப்புகள் மற்றும் கட்டுப்பாடுகள். இருப்பினும், உயர் மின்னழுத்த SiC சாதனங்கள் இன்னும் ஆய்வக ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டு (R&D) கட்டத்தில் உள்ளன, மேலும் வணிகரீதியான சாதனங்கள் இன்னும் மின்னழுத்தத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய முடியவில்லை. எனவே, உயர் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய பல-தொகுதி அடுக்கப்பட்ட அல்லது ஒற்றை-தொகுதி பல-நிலை அமைப்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வழக்கமான அமைப்புகள் படம் 2-இல் காட்டப்பட்டுள்ளன, அவை பிரிவு 3-இல் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டுள்ளன.