Pretvarači za fotonaponske panele

Poslednjih godina svedoci smo sve većeg interesovanja za „zelenu energiju“. Nude se brojne aplikacije koje omogućavaju dobijanje energije iz slobodno dostupnih izvora, među kojima su najpopularnije instalacije fotonaponskih panela.

Njihove cene su postale toliko pristupačne da se često postavljaju čak i u manjim vikend kućama. Prilikom izrade takvih sistema važno je razumeti specifičnost izvora energije - fotonaponske ploče ili turbine. 

Treba imati na umu i izazove sa kojima su suočeni proizvođači uređaja koji se napajaju iz takvih izvora.

Fotonaponski panel koji se koristi kao izvor energije veoma je zahtevan, jer snaga električne struje dobijene iz panela zavisi od intenziteta prikupljene svetlosti. Uz to, napon struje takođe ostaje važan faktor. Korisnici ovog izvora energije u većini slučajeva nisu u mogućnosti da dobiju konstantno osvetljenje ili konstantan napon.

Obično su paneli fiksirani na jednom mestu i retko su postavljeni na okretne nosače koji prate sunce poput suncokreta. Kao rezultat toga, sunčeva svetlost pada na površinu panela pod različitim uglovima.

Svakako, sunce može biti zaklonjeno oblacima. Tada ni napon nije konstantan, ali obično varira u skladu sa potrebama korisnika.

Pod takvim uslovima, napon na terminalima terminala takođe će doživeti značajne promene.

Korisnici elektroenergetske mreže obično očekuju stabilan napon, jer ne žele da brinu o njegovim varijacijama. Ako je, na primer, na 12 V jednosmerne struje (DC), očekuje se da promene budu prilično male, najviše 2-3% nominalne vrednosti.

Kao što smo već pomenuli, slobodno dostupni izvori energije retko su u stanju da obezbede takve uslove napajanja.

Upravo zato se pravilno izgrađeni pretvarači napona koriste kao posrednik između ovih izvora i korisnika.

Za razliku od „standardnih“ DC / DC pretvarača za napajanje - i zavisno od ciljane primene - pretvarači koji rade sa obnovljivim izvorima energije moraju da nude prave parametre koji odgovaraju „zahtevu“ izvora. 

Najvažniji od njih su širok raspon ulaznih napona, odgovarajući ulazni otpor i visoki probojni napon između ulaza i izlaza, obično najmanje nekoliko stotina volti.

Potražnja za „zelenom energijom“ rezultirala je proizvodnjom uređaja i proizvoda dizajniranih za njenu nabavku od strane mnogih konkurentskih kompanija. Prosečnog korisnika panela će uglavnom zanimati gotovi plug & play moduli koji su pričvršćeni na ploče, ali sa druge strane, inženjeri elektronike možda traže konvertorske module dizajnirane da budu integrisani u sopstvene uređaje korisnika.

Ciljne aplikacije mogu uključivati osvetljene saobraćajne znakove, uređaje za nadgledanje ili sisteme koji rade unutar IoT mreža. Među proizvodima za takve aplikacije vredni su spomena i proizvodi koje je proizvela kanadska kompanija Aimtec, jer ih cene inženjeri širom sveta.

Aimtec je globalna kompanija koja razvija i proizvodi modularne AC / DC i DC / DC sisteme napajanja, uključujući i LED napajanja. Sedište kompanije je u Montrealu, ali takođe ima brojne kancelarije u Evropi i Aziji.

Proizvodi kompanije Aimtec vrednuju se uglavnom zbog njihovih jedinstvenih karakteristika i odnosa kvaliteta i cene.

Pretvarači za fotonaponske panele

Pretvarači fotonaponskih panela proizvođača Aimtec biće od posebnog interesa za konstruktore jednosmernih uređaja napajanih od 5V do 48V DC. Naravno, na ovaj napon može da se napuni i baterija, od koje će drugi pretvarač dobiti naizmeničnu struju od 230 V, ali to bi nastalo na štetu značajnog gubitka efikasnosti napajanja.

Kako napon na terminalima fotonaponskih panela i generatorima vetra ima slične parametre, kompanija preporučuje da se serija proizvoda koristi sa obe vrste izvora energije. Ovo je porodica AM5W ... AM200W, gde broj iza prefiksa "AM" ukazuje na maksimalnu dostupnu kontinuiranu izlaznu snagu.

Zatim se prema nomenklaturi proizvođača određuje nominalni ulazni napon, izlazni napon i vrsta kućišta. Tako, na primer, simbol AM15W-60015S-NZ označava pretvarač snage 15W, izlazni napon 15V DC, nominalni ulazni napon do 600V DC, koji se nalazi u kućištu namenjenom lemljenju u PCB. 

Pored ove vrste kućišta, postoje i moduli sa vijčanim priključcima, spoljnim osiguračem i EMC filterom (-ST) za postavljanje na TH / TS35 sabirnicu sa osiguračem i EMC filterom (-STD, -STS) ili bez osigurača (-STF). 

Za više detalja, pogledajte podatke o podacima dostupne na web lokaciji proizvođača ili distributera, TME.

Najpopularniji među OEM korisnicima su pretvarači od 5W do 40W, u kućištu 70 mm × 48 mm × 23,5 mm, dizajniranom za lemljenje u PCB. Ono što je veoma važno, pretvarači koji se nude unutar ove porodice proizvoda zatvoreni su u kućištima istih dimenzija i kompatibilni su u pogledu izgleda izlaza, što omogućava jednostavno proširenje funkcionalnosti izvora napajanja bez promene štampane pločice. 

Pretvarači veće snage, tj. 45W i 200W, imaju kućište otvorenog okvira i spojeni su na povezane krugove pomoću vijaka, što će sigurno uvažiti instalatori i servisni tehničari. Vredno je napomenuti da se takođe nude niži pretvarači snage (kao što je ranije spomenuto) u varijanti za montiranje sa štampane ploče, s osiguračem, s EMC filterom, sa vijčanim priključcima.

Nominalni ulazni napon zavisi od vrste uređaja, kreće se od 200V do 1500V DC, a njegov opseg je veoma širok, jer iznosi 10:1. Izlazni napon je konstantan, a proizvođač ga postavlja u fazi proizvodnje.

Najveći izbor varijanti dostupan je u okviru serije pretvarača snage do 40W. Tu spadaju pretvarači sa izlaznim naponom od 5, 9, 12, 15 ili 24V jednosmernog napona.

Pretvarač od 45W ima dva 15-voltna izlaza, dok 200-vatni pretvarač obezbeđuje 24V DC ili 48V DC. Svi se mogu koristiti na sobnoj temperaturi od -40 ° C do + 70 ° C bez pogoršanja performansi.

Najveća energetska efikasnost je oko 80%, što se pretvara u male gubitke snage i nema potrebe za prisilnim hlađenjem.

Svi ovi proizvodi ispunjavaju stroge zahteve bezbednosnih standarda za uređaje koji rade sa fotonaponskim panelima. Imaju CSA (CSA-C22.2 No.107.1-01), UL (1741) i CE oznaku dodeljenu u skladu sa evropskim standardima (detaljan spisak je dostupan u tehničkom listu svakog pretvarača). 

Standardne opcije zaštite uključuju zaštitu od prenapona i kratkog spoja na izlazu, pregrejavanje, obrnutu polarnost napona napajanja.

Pretvaraču nije potrebno najmanje opterećenje za pokretanje, a pokretanje pretvarača u stanju bez opterećenja dolazi za manje od 1 sekunde.

Tipični probojni napon između ulaza i izlaza za većinu pretvarača je 4 kV. 

Detaljne opise parametara potražite u kataloškim podacima.

www.tme.eu