Irrispettivament mit-teknoloġija użata, id-disinn bażiku tal-inverter huwa ċar u simili ħafna. Il-qalba hija l-proċess ta 'konverżjoni tal-vultaġġ DC (moduli taċ-ċelloli solari) f'vultaġġ AC (grilja konnessa). Fil-proċess ta 'trasformazzjoni, l-arbli pożittivi u negattivi ta' l-elettriku DC huma kontinwament konvertiti biex jiffurmaw kurrent alternanti b'bidliet direzzjonali. Allura, il-komponent ewlieni tal-inverter huwa l-iswiċċ tal-pont (apparat tal-enerġija), kif muri fil-Figura 1 (a). Naħa waħda ta 'dan il-pont tal-iswiċċ hija konnessa mal-provvista tal-enerġija DC tad-dħul, u n-naħa l-oħra hija konnessa mal-grilja tal-enerġija AC. Matul il-proċess tax-xogħol, żewġ swiċċijiet opposti biss jistgħu jintfew fl-istess ħin.
Jekk il-veloċità tal-iswiċċjar ta 'dan il-pont hija ssettjata li tkun l-istess bħall-frekwenza tal-grilja, teoretikament in-naħa tal-ħruġ tal-pont tista' tiġi konnessa mal-grilja. Madankollu, peress li l-kurrent tal-ħruġ huwa mewġ kwadru mingħajr bidla fl-intensità, huwa meħtieġ li jiġi installat inductor b'qalba tal-ħadid fit-tarf tal-ħruġ biex jikkontrolla l-kurrent tal-ħruġ f'forma ta 'mewġ sine. L-iskonnessjoni tal-pont titwettaq bl-użu ta 'proċess tal-polz, li jirriżulta f'komponent kurrenti iżgħar relatat mal-polz. Dan il-komponent kurrenti jista 'jikkontrolla l-kurrent ta' l-inductor. Il-frekwenza tal-polz hija ġeneralment ta '20kHz, li tista' tifforma kompletament kurrent ta '50Hz, kif muri fil-Figura 1 (b).
Għal invertituri fotovoltajċi, hemm apparat ieħor importanti ħafna li ma jistax jiġi injorat: il-kapaċitatur fit-tarf tad-dħul, kif muri fil-Figura 1 (c). Il-funzjoni tal-kapaċitaturi hija li taħżen l-enerġija elettrika, tiżgura li l-kurrent min-naħa tal-ġenerazzjoni tal-enerġija jiġi fornut b'mod kontinwu u konsistenti lill-iswiċċ tal-pont, u jidħol fil-grilja permezz ta 'pont li jinbidel b'mod sinkroniku mal-frekwenza tal-grilja. Huwa biss meta l-kapaċità tal-kapaċitatur tad-dħul tkun kbira biżżejjed li tista 'tiġi garantita l-operat kontinwu u normali tas-sistema tal-ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka.
F'applikazzjonijiet prattiċi, il-firxa tal-vultaġġ tad-dħul għandha ċerti limitazzjonijiet. Għal applikazzjonijiet ta 'ġenerazzjoni ta' enerġija konnessi mal-grilja, il-vultaġġ tad-dħul għandu dejjem ikun ogħla mill-ogħla vultaġġ tal-grilja. Meta l-valur effettiv tal-vultaġġ tal-grilja huwa 250V, sabiex tinkiseb konnessjoni normali tal-grilja, il-vultaġġ minimu fuq in-naħa tal-ġenerazzjoni tal-enerġija huwa meħtieġ li jkun 354V.
B'differenza mid-disinn bażiku ta 'inverters standard, hemm ħafna modi biex taġġusta jew tiżdied il-firxa tal-vultaġġ tad-dħul għal inverters konnessi mal-grilja diretta. Is-soluzzjonijiet u l-istrutturi tat-teknoloġija tal-inverter użati b'mod komuni huma kollha differenti. L-istruttura tat-topoloġija tal-inverter imsemmi hawn fuq mhux biss tvarja fl-iżolament elettriku, iżda wkoll fl-effiċjenza li tista 'tinkiseb, id-dipendenza fuq il-vultaġġ, u aspetti oħra. Għalhekk, m'hemm l-ebda formula unifikata biex tiddefinixxi liema disinn tal-inverter huwa l-aħjar, u l-karatteristiċi speċifiċi tal-inverter użat għandhom jitqiesu fid-disinn.
Xejra oħra fid-disinn ta 'inverters fotovoltajċi hija li tespandi l-firxa tal-vultaġġ tad-dħul, li tista' twassal għal tnaqqis fil-kurrent tad-dħul fl-istess livell ta 'qawwa jew żieda fil-livell tal-qawwa fl-istess kurrent tad-dħul. Meta l-vultaġġ tad-dħul huwa relattivament għoli, jeħtieġ li jintuża IGBT b'vultaġġ ratat ogħla (fil-medda ta '1200V), li jirriżulta f'telf akbar. Mod wieħed biex issolvi din il-problema huwa li tuża inverter ta 'tliet livelli
Bl-użu ta ' kondensaturi elettrolitiċi konnessi żewġ serje, il-vultaġġ ta ' l-input għoli jistgħu jinqasmu bin-nofs, u l-punt tan-nofs jistgħu jiġu konnessi mal-linja newtrali. F'dan il-każ, jista' jintuża swiċċ ta' 600V. Inverter ta 'tliet livelli jista' jikkonverti bejn tliet livelli: + Vbus, 0V, u - Vbus. Minbarra li huwa aktar effettiv mis-soluzzjoni tal-istruttura tal-iswiċċ ta '1200V, l-inverter ta' tliet livelli għandu wkoll vantaġġ li jnaqqas b'mod sinifikanti l-inductance tal-ħruġ. L-inverter fuq tliet livelli għandu żewġ karatteristiċi sinifikanti:
① Il-forma tal-mewġ sine tal-vultaġġ tal-ħruġ sintetizzat minn passi ta 'livell multipli tnaqqas b'mod sinifikanti l-kontenut armoniku u ttejjeb il-forma tal-mewġ tal-vultaġġ tal-ħruġ meta mqabbla ma' invertituri tradizzjonali ta 'żewġ livelli taħt l-istess kundizzjonijiet ta' frekwenza ta 'swiċċjar;
② Il-klassifikazzjoni tal-vultaġġ tat-tubu tal-iswiċċjar hija biss nofs il-vultaġġ fuq ix-xarabank DC, li tippermetti li apparati ta 'swiċċjar ta' vultaġġ baxx jiġu applikati f'konvertituri ta 'vultaġġ għoli.
Madankollu, l-iżvantaġġi ta 'inverters ta' tliet livelli huma strateġiji ta 'kontroll kumplessi u l-problema ta' vultaġġ tal-punt tan-nofs żbilanċjat, li hija dgħjufija fatali ta 'inverters ta' tliet livelli. Ovvjament, jekk il-vultaġġ tal-punt tan-nofs ta 'żewġ capacitors konnessi b'mod parallel fuq ix-xarabank DC tal-inverter huwa instabbli waqt it-tħaddim, se jikkawża bidliet fil-vultaġġ ta' tliet livelli tal-ħruġ, li mhux biss jgħawweġ il-forma tal-mewġ tal-vultaġġ tal-ħruġ u jżid l-armoniċi, iżda wkoll jagħmel il-kurrent tal-ħruġ bi tliet fażijiet asimmetriku, u jitlef il-vantaġġ tal-inverter bi tliet livelli. Madankollu, bħalissa m'hemm l-ebda soluzzjoni fundamentali għall-problema tal-vultaġġ tal-punt tan-nofs żbilanċjat. Metodu rappreżentattiv wieħed huwa li tuża ċirkwiti ta 'ħardwer imtejba biex jinkiseb bilanċ tal-vultaġġ tan-nofs; It-tieni huwa li jinkiseb bilanċ tal-vultaġġ billi tbiddel il-ħin tal-iswiċċijiet jew tikkontrolla t-tul tal-vultaġġ tal-vettur. Iżda hemm problemi b'ċirkwiti kumplessi u effetti ta 'kontroll mhux sodisfaċenti.
Fil-preżent, sakemm is-sistema tal-ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka tkun iddisinjata b'mod raġonevoli, tista 'topera b'mod ekonomiku. Invertituri ħielsa mit-trasformaturi li huma integrati direttament fil-grilja tal-enerġija qed jiġu vvalutati dejjem aktar għall-ispiża baxxa u l-effiċjenza għolja tagħhom. It-trasformaturi jikkonvertu l-enerġija elettrika f'enerġija manjetika, u mbagħad jikkonvertu l-enerġija manjetika f'enerġija elettrika. It-telf ta 'enerġija ikkawżat mill-apparat ta' iżolament elettriku installat bejn it-terminals ta 'input u output jista' jilħaq 1%, jew saħansitra sa 2%. Għalhekk, l-effiċjenza operattiva ta 'invertituri mingħajr transformer hija ogħla minn dik ta' invertituri tat-transformer, u din it-teknoloġija għandha ħafna vantaġġi oħra, bħal konsum baxx ta 'materjal u piż ħafif.