ਮੀਡੀਅਮ-ਹਾਈ ਵੋਲਟੇਜ ਪਾਵਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮਰ II ਦੇ ਟੌਪੋਲੋਜੀ ਅਤੇ ਕੰਟਰੋਲ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਦੀ ਸਮੀਖਿਆ

2 ਪੀ.ਈ.ਟੀ. ਸਮੁੱਚੀ ਬਣਤਰ ਚੋਣ

ਪੀਈਟੀ ਟੌਪੋਲੋਜੀਜ਼ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਊਰਜਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਪੜਾਵਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਸਿੰਗਲ-ਸਟੇਜ, ਦੋ-ਸਟੇਜ, ਅਤੇ ਤਿੰਨ-ਸਟੇਜ ਕਿਸਮਾਂ [7] ਵਿੱਚ ਸ਼੍ਰੇਣੀਬੱਧ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਦੋ-ਸਟੇਜ ਬਣਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ ਅਤੇ ਘੱਟ-ਵੋਲਟੇਜ ਡੀਸੀ ਬੱਸਾਂ ਵਾਲੇ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 1 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।

ਸਿੰਗਲ-ਸਟੇਜ ਪੀਈਟੀ (ਚਿੱਤਰ 1(ਏ)) ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਮੱਧਮ/ਉੱਚ-ਵਾਰਵਾਰਤਾ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਦੋਵਾਂ ਪਾਸਿਆਂ ਤੋਂ AC/AC ਕਨਵਰਟਰਾਂ ਨੂੰ ਜੋੜਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਾਇਮਰੀ-ਸਾਈਡ AC/AC ਕਨਵਰਟਰ ਇਨਪੁਟ ਲਾਈਨ-ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ AC ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਉੱਚ-ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ AC ਵੋਲਟੇਜ ਵਿੱਚ ਮੋਡਿਊਲੇਟ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਰਾਹੀਂ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਫਿਰ ਸੈਕੰਡਰੀ-ਸਾਈਡ AC/AC ਕਨਵਰਟਰ ਦੁਆਰਾ ਲਾਈਨ-ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ AC ਵੋਲਟੇਜ ਵਿੱਚ ਵਾਪਸ ਬਦਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸਿੰਗਲ-ਸਟੇਜ PETs ਵਿੱਚ ਘੱਟ ਪਰਿਵਰਤਨ ਪੜਾਅ ਅਤੇ ਘੱਟ ਹਿੱਸੇ, ਉੱਚ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਅਤੇ ਉੱਚ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, DC ਬੱਸ ਦੀ ਘਾਟ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ AC/DC ਗਰਿੱਡਾਂ ਲਈ ਅਣਉਚਿਤ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਪਾਵਰ ਡੀਕਪਲਿੰਗ ਨਿਯੰਤਰਣ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਹੈ।

ਦੋ-ਪੜਾਅ ਵਾਲੇ PET ਵਿੱਚ ਉੱਚ- ਜਾਂ ਘੱਟ-ਵੋਲਟੇਜ ਵਾਲੇ ਪਾਸੇ ਇੱਕ DC ਬੱਸ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਦੇ ਇੱਕ ਪਾਸੇ ਦੀ ਟੌਪੋਲੋਜੀ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ-ਸਟੇਜ PET ਵਰਗੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਦੂਜਾ ਪਾਸਾ AC/DC ਜਾਂ DC/AC ਸਰਕਟਾਂ ਰਾਹੀਂ DC ਬੱਸ ਨਾਲ ਜੁੜਦਾ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 1(c) ਅਤੇ ਚਿੱਤਰ 1(d))। ਉੱਚ- ਜਾਂ ਘੱਟ-ਵੋਲਟੇਜ DC ਲਿੰਕਾਂ ਦੇ ਨਾਲ, ਦੋ-ਪੜਾਅ ਵਾਲੇ PET ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ ਵਾਲੇ ਪਾਸੇ ਮੱਧਮ/ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ DC ਗਰਿੱਡਾਂ ਜਾਂ ਘੱਟ-ਵੋਲਟੇਜ ਵਾਲੇ ਪਾਸੇ PV/ਸਟੋਰੇਜ ਸਿਸਟਮਾਂ ਨਾਲ ਜੁੜ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਦੇ ਦੋਵਾਂ ਪਾਸਿਆਂ 'ਤੇ ਕਨਵਰਟਰਾਂ ਦੁਆਰਾ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਕੀਤੀ ਗਈ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਸ਼ਕਤੀ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਲੀਕੇਜ ਇੰਡਕਟੈਂਸ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਪ੍ਰਤੀ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, DC ਬੱਸ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਡਬਲ-ਲਾਈਨ-ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਵੋਲਟੇਜ ਉਤਰਾਅ-ਚੜ੍ਹਾਅ ਦਾ ਅਨੁਭਵ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਕਨਵਰਟਰ ਕਰੰਟ ਉਤਰਾਅ-ਚੜ੍ਹਾਅ ਵੱਡੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ [7], ਜੋ ਨਿਯੰਤਰਣ ਨੂੰ ਚੁਣੌਤੀਪੂਰਨ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ।

ਤਿੰਨ-ਪੜਾਅ ਵਾਲੇ PETs (ਚਿੱਤਰ 1(b)) ਵਿੱਚ ਉੱਚ- ਅਤੇ ਘੱਟ-ਵੋਲਟੇਜ ਦੋਵਾਂ ਪਾਸਿਆਂ 'ਤੇ DC ਬੱਸਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਨਪੁਟ ਲਾਈਨ-ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ AC ਕਰੰਟ ਨੂੰ AC/DC ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੁਆਰਾ ਇੱਕ ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ DC ਬੱਸ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਉੱਚ-ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਵਰਗ ਤਰੰਗਾਂ ਵਿੱਚ ਸੰਸ਼ੋਧਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਮੱਧਮ/ਉੱਚ-ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਦੁਆਰਾ ਘੱਟ-ਵੋਲਟੇਜ ਵਾਲੇ ਪਾਸੇ ਨਾਲ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਘੱਟ-ਵੋਲਟੇਜ DC ਬੱਸ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਅੰਤ ਵਿੱਚ DC/AC ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੁਆਰਾ ਲਾਈਨ-ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ AC ਵੋਲਟੇਜ ਵਿੱਚ ਉਲਟਾ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਤਿੰਨ-ਪੜਾਅ ਵਾਲੇ PET ਉੱਚ- ਅਤੇ ਘੱਟ-ਵੋਲਟੇਜ DC ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੋਵਾਂ ਨਾਲ ਜੁੜ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਹਰੇਕ ਪਰਿਵਰਤਨ ਪੜਾਅ ਦਾ ਨਿਯੰਤਰਣ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਸੁਤੰਤਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਡੀਕਪਲਿੰਗ ਅਤੇ ਮੁਆਵਜ਼ਾ ਨਿਯੰਤਰਣ ਦੀ ਸਹੂਲਤ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਕਈ ਪਰਿਵਰਤਨ ਪੜਾਅ ਸਭ ਤੋਂ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਬਣਤਰ ਵਿੱਚ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਆਉਂਦੇ ਹਨ। ਮਲਟੀ-ਸਟੇਜ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਤਿੰਨ-ਪੜਾਅ ਵਾਲੇ PET ਟੌਪੋਲੋਜੀਜ਼ ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ ਵਾਲੇ ਪਾਸੇ ਕੈਸਕੇਡਿੰਗ ਅਤੇ ਘੱਟ-ਵੋਲਟੇਜ ਵਾਲੇ ਪਾਸੇ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਮੱਧਮ/ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਤਿੰਨ-ਪੜਾਅ ਵਾਲੇ ਟੋਪੋਲੋਜੀਜ਼ ਮੱਧਮ/ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ PET ਖੋਜ ਅਤੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

ਮੱਧਮ/ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ PETs ਲਈ, ਘੱਟ-ਵੋਲਟੇਜ ਵਾਲੇ ਪਾਸੇ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਡਿਵਾਈਸ ਵੋਲਟੇਜ ਸੀਮਾਵਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਘੱਟ ਵੋਲਟੇਜ ਪੱਧਰ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ ਸੁਧਾਰ ਪੜਾਅ ਅਤੇ ਵਿਚਕਾਰਲੇ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਪੜਾਅ ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਪੱਧਰਾਂ ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਸਰਕਟ ਟੌਪੋਲੋਜੀ ਅਤੇ ਡਿਵਾਈਸਾਂ 'ਤੇ ਸਖ਼ਤ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਲਗਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਮੌਜੂਦਾ ਖੋਜ ਦੋ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ 'ਤੇ ਕੇਂਦ੍ਰਿਤ ਹੈ: ① ਮੌਜੂਦਾ ਡਿਵਾਈਸ ਵੋਲਟੇਜ ਰੇਟਿੰਗਾਂ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਮੱਧਮ/ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ PETs ਲਈ ਨਵੇਂ ਟੌਪੋਲੋਜੀ ਅਤੇ ਨਿਯੰਤਰਣ ਵਿਧੀਆਂ; ② ਨਵੇਂ ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ PET ਟੌਪੋਲੋਜੀ ਅਤੇ ਨਿਯੰਤਰਣ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ 10kV SiC ਡਿਵਾਈਸਾਂ [8, 9]। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ SiC ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਅਜੇ ਵੀ ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ R&D ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਹਨ, ਅਤੇ ਵਪਾਰਕ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਅਜੇ ਵੀ ਵੋਲਟੇਜ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦੀਆਂ। ਇਸ ਲਈ, ਉੱਚ ਇਨਪੁੱਟ ਵੋਲਟੇਜ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨ ਲਈ ਮਲਟੀ-ਮੋਡਿਊਲ ਕੈਸਕੇਡਡ ਜਾਂ ਸਿੰਗਲ-ਮੋਡਿਊਲ ਮਲਟੀਲੇਵਲ ਟੌਪੋਲੋਜੀਜ਼ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਆਮ ਟੌਪੋਲੋਜੀ ਚਿੱਤਰ 2 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਈ ਗਈ ਹੈ, ਭਾਗ 3 ਵਿੱਚ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।