ஒரு திண்ம அவதாரம் என்றால் என்ன? இது பழைய வகையான அவதாரத்துடன் எப்படி வேறுபடுகிறது?

திட நிலை மாறுமின்னுருவாக்கி (SST)

ஒரு திட நிலை மாறுமின்னுருவாக்கி (SST) என்பது ஆதரவு மின்னணு தொழில்நுட்பம் மற்றும் அரைக்குறைப்பால் சாதனங்களைப் பயன்படுத்தி மின்னழுத்த மாற்றத்தையும் ஆற்றல் இடமாற்றத்தையும் செய்வதற்கான ஒரு மின்சார மாற்றுருவாக்க சாதனமாகும்.

பாரம்பரிய மாறுமின்னுருவாக்கிகளிலிருந்து முக்கிய வேறுபாடுகள்

• வேறுபட்ட இயங்கும் கோட்பாடுகள்

• பாரம்பரிய மாறுமின்னுருவாக்கி: மின்காந்த தூண்டலை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இருமுனை மற்றும் துணை சுற்றுகளுக்கு இடையேயான மின்காந்த இணைப்பின் மூலம் இரும்பு உட்கருவின் வழியாக மின்னழுத்தத்தை மாற்றுகிறது. இது குறைந்த அதிர்வெண் (50/60 Hz) மாறுமின்னோட்ட ஆற்றலின் நேரடி "காந்தத்திலிருந்து காந்தமாக" மாற்றமாகும்.

• திட நிலை மாறுமின்னுருவாக்கி: மின்சார மாற்றுருவாக்கத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது. முதலில் உள்ளீட்டு மாறுமின்னோட்டத்தை நேர்மின்னோட்டமாக (AC-DC) மாற்றுகிறது, பின்னர் அதிக அதிர்வெண் பிரித்தலைச் செய்கிறது (பொதுவாக அதிக அதிர்வெண் மாறுமின்னுருவாக்கி அல்லது மின்தேக்கி பிரித்தல் பயன்படுத்தி), மின்னழுத்தத்தை மாற்றுகிறது (DC-AC-DC அல்லது DC-DC கட்டங்கள் மூலம்), மேலும் இறுதியாக வெளியீட்டை தேவையான மாறுமின்னோட்டம் அல்லது நேர்மின்னோட்ட மின்னழுத்தமாக மாற்றுகிறது. இந்த செயல்முறை மின்சாரம் → அதிக அதிர்வெண் மின்சாரம் → மின்சாரம் என்ற ஆற்றல் மாற்றத்தை உள்ளடக்கியது.

• வேறுபட்ட உட்கரு பொருட்கள்

• பாரம்பரிய மாறுமின்னுருவாக்கி: கூறுகள் அடுக்கு சிலிக்கான் எஃகு உட்கருக்கள் மற்றும் செப்பு/அலுமினிய சுற்றுகள்.

• திட நிலை மாறுமின்னுருவாக்கி: கூறுகளில் அரைக்குறைப்பால் மின்சார சுவிட்சுகள் (எ.கா., IGBTs, SiC MOSFETs, GaN HEMTs), அதிக அதிர்வெண் காந்த கூறுகள் (அதிக அதிர்வெண் பிரித்தலுக்கான மாறுமின்னுருவாக்கி அல்லது தூண்டிகள்), மின்தேக்கிகள் மற்றும் மேம்பட்ட கட்டுப்பாட்டு சுற்றுகள் அடங்கும்.

ஒரு SSTஇன் அடிப்படை அமைப்பு (எளிமைப்படுத்தப்பட்டது)

ஒரு வழக்கமான SST பொதுவாக மூன்று முக்கிய மின்சார மாற்றுருவாக்க கட்டங்களைக் கொண்டுள்ளது:

• உள்ளீட்டு செங்குத்தாக்கும் கட்டம்: உள்ளீட்டு வரி-அதிர்வெண் மாறுமின்னோட்ட மின்னழுத்தத்தை (எ.கா., 50 Hz அல்லது 60 Hz) இடைநிலை நேர்மின்னோட்ட பஸ் மின்னழுத்தமாக மாற்றுகிறது.

• பிரித்தல் / DC-DC மாற்றுருவாக்க கட்டம்: மையக் கட்டம். இடைநிலை நேர்மின்னோட்ட மின்னழுத்தம் அதிக அதிர்வெண் மாறுமின்னோட்டமாக (பல கிலோஹெர்ட்ஸ் முதல் நூறுக்கணக்கான கிலோஹெர்ட்ஸ் வரை) மாற்றப்படுகிறது, இது ஒரு அதிக அதிர்வெண் பிரித்தல் மாறுமின்னுருவாக்கியை (வரி-அதிர்வெண் மாறுமின்னுருவாக்கியை விட மிகச் சிறியதும் இலகுவானதும்) இயக்குகிறது. இரண்டாம் நிலைப் பக்கம் பின்னர் அதிக அதிர்வெண் மாறுமின்னோட்டத்தை மீண்டும் நேர்மின்னோட்டமாக செங்குத்தாக்குகிறது. இந்த கட்டம் மின்னழுத்த மாற்றத்தையும் முக்கியமான கல்வானிக் பிரித்தலையும் செய்கிறது. சில உச்சவடிவங்கள் இதற்காக அதிக அதிர்வெண் பிரித்தல் DC-DC மாற்றுருவாக்கிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன.

• வெளியீட்டு தலைகீழாக்கும் கட்டம்: பிரிக்கப்பட்ட நேர்மின்னோட்ட மின்னழுத்தத்தை சுமைக்கான தேவையான வரி-அதிர்வெண் (அல்லது வேறு அதிர்வெண்) மாறுமின்னோட்ட மின்னழுத்தமாக மாற்றுகிறது. DC வெளியீட்டு பயன்பாடுகளுக்கு, இந்த கட்டம் எளிமைப்படுத்தப்படலாம் அல்லது தவிர்க்கப்படலாம்.

SSTகளின் முக்கிய அம்சங்கள் மற்றும் நன்மைகள்

• சிறிய அளவு மற்றும் இலகுவான எடை: அதிக அதிர்வெண் மாறுமின்னுருவாக்கிகளுக்கு மிகக் குறைந்த உட்கரு பொருள் தேவைப்படுகிறது, பெரிய இரும்பு உட்கருவை நீக்குகிறது. கன அளவு மற்றும் எடை பொதுவாக சமமான திறன் கொண்ட பாரம்பரிய மாறுமின்னுருவாக்கிகளின் 30%–50% (அல்லது அதற்கும் குறைவு).

• அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி: சிறுகுறிப்பாக்கத்தின் காரணமாக அடையப்படுகிறது.

• அதிக மின்சார அடர்த்தி: ஒரு அலகு கன அளவிற்கு அதிக மின்சாரத்தைக் கையாள முடியும்.

• அகலமான உள்ளீடு/வெளியீடு மின்னழுத்த வரம்பு: உள்ளீட்டு மின்னோட்ட காரணி மற்றும் வெளியீட்டு மின்னழுத்தம்/மின்னோட்டத்தை சரி செய்ய அனுமதிக்கும் நெகிழ்வான கட்டுப்பாட்டு உத்திகள், SSTகளை மாறுபடும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆதாரங்களை (எ.கா., PV, காற்று) அல்லது DC பரிமாற்ற வலையமைப்புகளுடன் ஒருங்கிணைப்பதற்கு ஏற்றதாக்குகிறது. அவை உயர்தரமான, குறைந்த திரிபுடைய மாறுமின்னோட்ட வெளியீட்டையோ அல்லது நிலையான DC வெளியீட்டையோ வழங்க முடியும்.

• கட்டுப்படுத்தக்கூடிய மின்சார பிரித்தல்: அடிப்படை பிரித்தலைத் தாண்டி, SSTகள் தவறான மின்னோட்டங்களைக் கட்டுப்படுத்தவும் மேம்பட்ட வலைப்பின் பாதுகாப்பை வழங்கவும் முடியும்.

• இருதிசை மின்சார பாய்வு: இயல்பாகவே இருதிசை ஆற்றல் இடமாற்றத்திற்கு ஏற்றது, EV V2G (வாகனத்திலிருந்து வலைப்பின்) மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள் போன்ற பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது.

• நுண்ணறிவும் கட்டுப்படுத்தக்கூடியதுமான: மேம்பட்ட கட்டுப்பாட்டுகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, இது பின்வருவனவற்றை அனுமதிக்கிறது:

• மின்னோட்ட காரணி சரிசெய்தல்

• செயலில்/பிரதிபலிப்பு மின்சார ஒழுங்குமுறை

• மின்னழுத்தம் மற்றும் அதிர்வெண் நிலைப்பாடு

• இசைக்குறிப்பு குறைப்பு

• நேரநேர கண்காணிப்பு மற்றும் பாதுகாப்பு

• தொலைதூர தொடர்பு மற்றும் ஒருங்கிணைந்த கட்டுப்பாடு (ஸ்மார்ட் கிரிடுகளுக்கு ஏற்றது)

• எண்ணெய் இல்லாதது மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்தது: காப்பு எண்ணெய் இல்லை, மாசுபாட்டையும் தீ ஆபத்தையும் நீக்குகிறது.

• குறைந்த செப்பு மற்றும் இரும்பு இழப்புகள்: அதிக திறமையான அதிக அதிர்வெண் காந்தவியல் மற்றும் அதிக திறமையான அ

  மாதிரித்தன்மை கவலைகள்: அரைவடிவ சாதனங்கள் தோல்விய இடங்களாக இருக்கலாம் (மாற்றியான உருவங்களின் உருண்டை வலிமையைப் போல்), இது சிக்கலான ஒத்திசைவு, வெப்ப மேலாண்மை, மற்றும் பாதுகாப்பு திட்டங்களை தேவைப்படுத்துகிறது. உயர் அதிர்வு மாற்றம் மின்காந்த விளைவையும் (EMI) ஏற்படுத்துகிறது.

• வெப்ப மேலாண்மை சவால்கள்: உயர் சக்தி அடர்த்தி முக்கியமான வெப்ப விலக்கல் தேவைகளை உருவாக்குகிறது, இது குறைந்த வெப்ப தீர்வுகளை தேவைப்படுத்துகிறது.

• உயர் தொழில்நுட்ப சிக்கல்கள்: வடிவமைப்பு மற்றும் உற்பத்தி பல துறைகளை உள்ளடக்கியது—மின்சார செயலிகள், மின்காந்த தொழில்நுட்பம், பொருளியல் அறிவியல், கட்டுப்பாட்டு கோட்பாடு, மற்றும் வெப்ப மேலாண்மை—இது உயர் உள்வருவிற்கு பாதிக்கிறது.

• குறைந்த மானத்திருத்தம்: தொழில்நுட்பம் இன்னும் மாறிக்கொண்டிருக்கிறது, மற்றும் தொடர்புடைய மாநிலத்திருத்தங்கள் மற்றும் விதிமுறைகள் இன்னும் முழுமையாக வளர்ந்திருக்கவில்லை அல்லது ஐக்கியமாக இல்லை.

SSTs இன் பயன்பாட்டு அம்சங்கள் (தற்போதைய மற்றும் எதிர்கால அம்சங்கள்)

• எதிர்கால அறிவு வலை: பரவல் வலைகள் (மூலையில் நிறுத்தப்பட்ட மாற்றியான்களை மாற்றி), குறுகிய வலைகள் (AC/DC இணைப்பு குறுகிய வலைகளை வசதியாக்கும்), மின்சார வழிகாட்டிகள்.

• மின்சார போக்குவரத்து: உயர் வேக இலக்கு வாகன மின் தூப்பு மதிப்பீடுகள், மின்சார ரயில் இழுவத்திற்கான மின்சார வழிபாடு (குறிப்பாக மதிய மற்றும் குறைந்த மின்தூக்கங்களில்).

• மீள்கொண்டு வரும் மின்சக்தி இணைப்பு: காற்று மற்றும் சூரிய மின்சக்தியை வலைக்கு இணைப்பதற்கான குறைந்த மின்தூக்க நேரடியான இணைப்புக்கான ஒரு குறைந்த மின்தூக்க நேரடியான இணைப்பு.

• டேட்டா மையங்கள்: குறைந்த அளவு, குறைந்த மின்சார மற்றும் அறிவு மின்தூக்க மாற்று முன் மாற்றியான்களை மாற்றி வைத்த ஒரு சிக்கலான மின்சார மாற்று முன்னோடி.

• விஶிஷ்ட தொழில் பயன்பாடுகள்: உயர் கட்டுப்பாட்டு திறன், உயர் தரம் மின்சார, இட வரம்புகள், அல்லது மிக போதிய மின்சார மாற்றம் தேவையான அம்சங்கள்.

குறிப்பு

திண்ம அம்சமான மாற்றியான் (SST) மாற்றியான் தொழில்நுட்பத்தில் ஒரு புரட்சிகர திசையை குறிக்கிறது. மின்சார தொழில்நுட்பம் மற்றும் உயர் அதிர்வு தனிப்படுத்தலை பயன்படுத்தி, SSTs போதுமான மாற்றியான்களின் இயற்கை வரம்புகளை விட்டு செல்கிறது, இது சிறிய அளவு, இலைகளின் வடிவமைப்பு, அறிவு, மற்றும் பல செயல்திறனை அடைகிறது. இது தற்போது உயர் செலவு, மாதிரித்தன்மை கவலைகள், மற்றும் தொழில்நுட்ப சிக்கல்கள் பெரிய அளவிலான போக்கை கட்டுப்பாடு செய்கிறது, ஆனால் தொடர்ந்து மேம்படும் அரைவடிவ தொழில்நுட்பங்கள் (குறிப்பாக SiC மற்றும் GaN போன்ற அகல வெட்டு சாதனங்கள்), மின்காந்த பொருள்கள், மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அல்காரிதங்கள் முன்னேற்றத்தை உத்வரிக்கிறது. SSTs மேலும் வித்திருப்பு மற்றும் செயல்திறன், அறிவு கொண்ட எதிர்கால மின்சார அமைப்புகளை உருவாக்குவதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது, மதிப்பு உயர்ந்த, விஶிஷ்ட பயன்பாடுகளில் போதுமான மாற்றியான்களை மாற்றி வைக்கிறது.