1. पावर फैक्टर सुधार (पीएफसी)
पावर फैक्टर करेक्शन (PFC) को पावर सिस्टम के पावर फैक्टर को बेहतर बनाने, रिएक्टिव पावर को कम करने और पावर उपयोग की दक्षता में सुधार करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। दो सामान्य PFC एल्गोरिदम हैं: औसत करंट मोड नियंत्रण और पीक करंट मोड नियंत्रण।
औसत करंट मोड नियंत्रण इनपुट करंट के औसत मूल्य का पता लगाकर और इसे संदर्भ मूल्य से तुलना करके सुधार उद्देश्यों के लिए PWM ड्यूटी चक्र को समायोजित करता है। यह विधि करंट के हार्मोनिक घटकों को प्रभावी ढंग से कम कर सकती है और इनपुट करंट की गुणवत्ता में सुधार कर सकती है।
दूसरी ओर, पीक करंट मोड कंट्रोल, करंट के पीक वैल्यू का पता लगाकर और उसे संदर्भ मूल्य से तुलना करके PWM ड्यूटी साइकिल को समायोजित करता है। औसत करंट मोड कंट्रोल की तुलना में, पीक करंट मोड कंट्रोल में तेज़ प्रतिक्रिया समय होता है लेकिन यह शोर के प्रति अधिक संवेदनशील होता है।
2. एलएलसी अनुनाद कनवर्टर
एलएलसी अनुनाद कनवर्टर एक प्रकार का उच्च दक्षता वाला डीसी-डीसी कनवर्टर है, जिसका व्यापक रूप से पीवी इन्वर्टर के मध्यवर्ती सर्किट में उपयोग किया जाता है। एलएलसी अनुनाद कनवर्टर नरम स्विचिंग का एहसास करने के लिए अनुनाद नेटवर्क (प्रेरक एल और संधारित्र सी से बना) का उपयोग करता है, जो स्विचिंग हानि को कम करता है और रूपांतरण दक्षता में सुधार करता है।
आवृत्ति नियंत्रण: एलएलसी अनुनाद कनवर्टर आमतौर पर आवृत्ति नियंत्रण की विधि को अपनाता है, अर्थात, स्विचिंग आवृत्ति को समायोजित करके आउटपुट वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए। डीएसपी का मुख्य कार्य विभिन्न लोड स्थितियों के तहत अनुनाद कनवर्टर के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए उच्च-सटीक आवृत्ति नियंत्रण एल्गोरिदम का एहसास करना है।
एलएलसी अनुनाद कन्वर्टर्स में भी करंट मोड कंट्रोल का उपयोग किया जाता है ताकि अनुनाद करंट का पता लगाकर और संदर्भ मान के साथ इसकी तुलना करके स्विचिंग आवृत्ति को समायोजित किया जा सके। यह विधि लोड परिवर्तनों से बेहतर तरीके से निपट सकती है और सिस्टम की गतिशील प्रतिक्रिया में सुधार कर सकती है।
3. बक कनवर्टर
बक कनवर्टर एक स्टेप-डाउन डीसी-डीसी कनवर्टर है, जिसका उपयोग आमतौर पर पीवी सिस्टम में वोल्टेज विनियमन के लिए किया जाता है। इसके नियंत्रण एल्गोरिदम में मुख्य रूप से वोल्टेज मोड नियंत्रण और वर्तमान मोड नियंत्रण शामिल है।
वोल्टेज मोड नियंत्रण आउटपुट वोल्टेज का पता लगाकर और इसे सेट मान से तुलना करके स्थिर आउटपुट बनाए रखने के लिए PWM ड्यूटी चक्र को समायोजित करता है। यह विधि लागू करने में सरल है, लेकिन इनपुट वोल्टेज और लोड में परिवर्तन की प्रतिक्रिया धीमी है।
करंट मोड कंट्रोल, इंडक्टर करंट का पता लगाकर और उसे एक निर्धारित मान से तुलना करके PWM ड्यूटी साइकिल को समायोजित करता है। वोल्टेज-मोड कंट्रोल की तुलना में, करंट-मोड कंट्रोल इनपुट वोल्टेज और लोड में होने वाले बदलावों पर ज़्यादा तेज़ी से प्रतिक्रिया कर सकता है, जिससे सिस्टम का डायनेमिक परफ़ॉर्मेंस बेहतर होता है।
4. बूस्ट कनवर्टर
बूस्ट कन्वर्टर एक बूस्ट टाइप डीसी-डीसी कन्वर्टर है जिसका उपयोग पीवी सेल के कम वोल्टेज को इन्वर्टर द्वारा आवश्यक डीसी वोल्टेज तक बढ़ाने के लिए किया जाता है। इसका नियंत्रण एल्गोरिदम बक कन्वर्टर के समान है और इसमें मुख्य रूप से वोल्टेज मोड नियंत्रण और करंट मोड नियंत्रण शामिल है।
वोल्टेज मोड नियंत्रण आउटपुट वोल्टेज का पता लगाकर और इसे एक निर्धारित मूल्य से तुलना करके एक स्थिर आउटपुट बनाए रखने के लिए PWM ड्यूटी चक्र को समायोजित करता है। हालांकि यह कार्यान्वयन सरल है, लेकिन प्रतिक्रिया की गति अपेक्षाकृत धीमी है।
करंट मोड कंट्रोल, इंडक्टर करंट का पता लगाकर और सेट वैल्यू के साथ इसकी तुलना करके PWM ड्यूटी साइकिल को नियंत्रित करता है। इसका लाभ तेज़ प्रतिक्रिया गति में निहित है, जो इनपुट वोल्टेज और लोड के बदलावों का बेहतर ढंग से सामना कर सकता है।
5. फेज-शिफ्ट फुल ब्रिज (पीएसएफबी)
फेज शिफ्ट फुल ब्रिज (PSFB) कनवर्टर एक अत्यधिक कुशल डीसी-डीसी कनवर्टर है जिसका व्यापक रूप से उच्च शक्ति पीवी इनवर्टर में उपयोग किया जाता है। इसकी मुख्य विशेषता सॉफ्ट स्विचिंग को साकार करना और फेज शिफ्ट नियंत्रण के माध्यम से स्विचिंग नुकसान को कम करना है।
चरण शिफ्ट नियंत्रण पीएसएफबी कनवर्टर का मूल है, जो ब्रिज आर्म्स के चरण अंतर को समायोजित करके आउटपुट वोल्टेज को नियंत्रित करता है। डीएसपी को जटिल चरण शिफ्ट नियंत्रण एल्गोरिदम को लागू करने की आवश्यकता होती है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि कनवर्टर विभिन्न लोड स्थितियों के तहत स्थिरता से काम करता है।
करंट मोड कंट्रोल को PSFB कन्वर्टर पर भी लागू किया जा सकता है ताकि करंट का पता लगाकर और उसे सेट वैल्यू से तुलना करके फेज शिफ्ट एंगल को एडजस्ट किया जा सके। यह दृष्टिकोण सिस्टम की गतिशील प्रतिक्रिया और स्थिरता में सुधार करता है।
6. इन्वर्टर नियंत्रण
इन्वर्टर का मुख्य कार्य डीसी पावर को एसी पावर में बदलना है, जिसे ग्रिड या लोड को आपूर्ति की जाती है। आम इन्वर्टर नियंत्रण एल्गोरिदम में SPWM (साइनसॉइडल पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन), SVPWM (स्पेस वेक्टर पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन) और मल्टीलेवल नियंत्रण शामिल हैं।
एसपीडब्लूएम नियंत्रण डीसी से एसी रूपांतरण के लिए एक उच्च आवृत्ति वाहक संकेत के साथ एक साइनसोइडल संदर्भ संकेत की तुलना करके एक पीडब्लूएम तरंग उत्पन्न करता है। इसमें डीएसपी का कार्य एक उच्च परिशुद्धता एसपीडब्लूएम संकेत उत्पन्न करना और इसे वास्तविक समय में समायोजित करना है।
एसवीपीडब्ल्यूएम नियंत्रण स्पेस वेक्टर विधि द्वारा पीडब्ल्यूएम सिग्नल उत्पन्न करता है। एसपीडब्ल्यूएम नियंत्रण की तुलना में, एसवीपीडब्ल्यूएम डीसी वोल्टेज का अधिक कुशलतापूर्वक उपयोग कर सकता है और इन्वर्टर की आउटपुट दक्षता में सुधार कर सकता है। डीएसपी को कुशल और स्थिर इन्वर्टर आउटपुट सुनिश्चित करने के लिए जटिल एसवीपीडब्ल्यूएम एल्गोरिदम को लागू करने की आवश्यकता है।
बहुस्तरीय नियंत्रण का उपयोग बहुस्तरीय इन्वर्टर में बहुस्तरीय मॉड्यूलेशन तकनीकों के माध्यम से उच्च आउटपुट वोल्टेज और निम्न हार्मोनिक विरूपण प्राप्त करने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है। डीएसपी को सिस्टम के समग्र प्रदर्शन और स्थिरता को सुनिश्चित करने के लिए कई कैस्केड मॉड्यूल के नियंत्रण को समन्वित करने की आवश्यकता होती है।
7. महत्वपूर्ण नियंत्रण लिंक प्रौद्योगिकियां
उपरोक्त बुनियादी नियंत्रण एल्गोरिदम के अतिरिक्त, पीवी इनवर्टर के लिए डीएसपी के विकास में कुछ महत्वपूर्ण नियंत्रण लिंक तकनीकें शामिल हैं, जैसे एएनपीसी नियंत्रण, डीपीडब्ल्यूएम नियंत्रण, कमजोर ग्रिड नियंत्रण और निर्दिष्ट हार्मोनिक उन्मूलन तकनीकें।
एएनपीसी (एक्टिव मिडपॉइंट क्लैम्पिंग) नियंत्रण एक अत्यधिक कुशल बहुस्तरीय इन्वर्टर नियंत्रण तकनीक है जो सक्रिय क्लैम्पिंग तत्वों के माध्यम से उच्च आउटपुट वोल्टेज और निम्न हार्मोनिक विरूपण प्राप्त करती है। सिस्टम के कुशल और स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए डीएसपी को एएनपीसी एल्गोरिदम को लागू करने की आवश्यकता होती है।
डीपीडब्ल्यूएम (डिजिटल पल्स चौड़ाई मॉडुलन) नियंत्रण डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग के माध्यम से पीडब्ल्यूएम नियंत्रण का एहसास करता है, पारंपरिक एनालॉग पीडब्ल्यूएम की तुलना में, डीपीडब्ल्यूएम में उच्च परिशुद्धता और स्थिरता है। इन्वर्टर के कुशल संचालन को सुनिश्चित करने के लिए डीएसपी को उच्च परिशुद्धता डीपीडब्ल्यूएम एल्गोरिदम को लागू करने की आवश्यकता है।
कमजोर ग्रिड नियंत्रण: कमजोर ग्रिड वातावरण में, जहां ग्रिड वोल्टेज में बहुत अधिक उतार-चढ़ाव होता है, पीवी इन्वर्टर में अधिक मजबूत हस्तक्षेप-रोधी क्षमता होनी चाहिए, तथा डीएसपी को ग्रिड में उतार-चढ़ाव के दौरान प्रणाली के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए जटिल कमजोर ग्रिड नियंत्रण एल्गोरिदम को लागू करने की आवश्यकता होती है।
निर्दिष्ट हार्मोनिक उन्मूलन प्रौद्योगिकी विद्युत गुणवत्ता में सुधार के लिए विशिष्ट एल्गोरिदम के माध्यम से आउटपुट वोल्टेज में हार्मोनिक घटकों को समाप्त करती है। आउटपुट वोल्टेज की शुद्धता सुनिश्चित करने के लिए डीएसपी को सटीक हार्मोनिक विश्लेषण और उन्मूलन एल्गोरिदम को लागू करने की आवश्यकता होती है।