Kawn Group

المقطعات Chopper :

غالباً ما نحتاج لأن نتحكم بتوتر خرج الموديول الكهرضوئي اما لرفعه او خفضه حتى يتناسب مع دخل الحمل المطبق على طرفي النظام. حيث يتم يتم ربط مقطع بين المولد والحمل كما في الشكل التالي لأداء هذه المهمة

يقوم المولد الإلكتروني بتوليد توتر على طرفي الحمل يختلف بالقيمة عن قيمة التوتر على طرفي الموديول الكهرضوئي. المبدلات الجيدة يكون مردودها بحدود %90 أي أن ضياعات المبدل P_L يجب ألا تزيد عن %10

1- المقطع التسلسلي (المقطع خافض التوتر) step- down converter :

بمساعدة هذا النوع من المبدلات يمكن تخفيض الاستطاعة المقدمة من المولد الكهرضوئي

عند إغلاق القاطع في اللحظة t₀ يكون الديود D منحازاً عكسياً ويبدأ تيار الدارة بالارتفاع وفقاٌ لقيمة الحثية L وفقاً للمعادلة

في غضون ذلك تقوم الحثية باختزان الطاقة على شكل مغناطيسي, وعندما يفتح القاطع بعد فترة زمنية t₁ يفصل الحمل عن المنبع . ولكن يستمر مرور التيار فيه بواسطة القدرة المختزنة في الحثية عبر الديود D كما في الشكل

على الرغم من هبوط التوتر عبر الديود, فإن قيمة التيار تنخفض أيضاً وذلك حسب المعادلة

من خلال التحكم بعدد مرات فتح وإغلاق القاطع, يمكن الحصول على قيم توترات مستمرة متغيرة

T = t_on + t_off

يتم إضافة C₁ على دخل المقطع للمحافظة على توتر ثابت

من الشكل السابق نلاحظ وجود تموجات في موجة توتر الحمل لذا يتم إضافة المكثف C₂ للتخفيف من هذه التموجات.

2- المقطع التفرعي (المقطع رافع التوتر) step- up converter :

بتغيير ترتيب عناصر المقطع التسلسلي نحصل على المقطع التفرعي, لكن هنا فإن قيمة توتر الدخل  V_PV يتم رفعها. في الحالة التي يكون فيها القاطع مفتوحاً, تكون قيمة  V_load مساوية قيمة V_PV, وذلك بإهمال هبوط التوتر عبر الديود. عند إغلاق القاطع وبفرض عدم وجود المكثف C₁ فإن توتر الحمل ينخفض مباشرة إلى الصفر. تيار الدارة ينتقل عبر الحثية L والقاطعS₁ حسب المعادلة

عند فتح القاطع S₁ فإن قيمة التوتر المتحرض عبر الحثية L تضاف إلى قيمة V_PV, التيار i_L المتدفق عبر الحثية ينتقل إلى الحمل, حيث تنخفض قيمة هذا التيار لكون

يتم استخدام الديود D للحيلولة دون تفريغ المكثف C₁ والذي غالباً ما يكون ذو سعة كبيرة حيث يستخدم لتنعيم توتر الحمل حيث يعطى بالعلاقة التالية:

3- المقطع العكسي (المقطع رافع- خافض التوتر) step- up/step-down converter :

تسمح الدارة السابقة بزيادة أو إنقاص قيمة التوتر المستمر. خلال فترة عمل القاطع فإن الطاقة المتدفقة من المنبع (في هذه الحالة المنبع هو المولد الكهروشمسي) يتم تخزينها في الحثية L . عندما يكون القاطع مفتوحاً تنتقل الطاقة المخزنة إلى الحمل R_load

الديود D يسمح للتيار بالمرور عبر الحثية L باتجاه واحد وذلك في حال كان القاطع مفتوحاً أو مغلقاً.  وكنتيجة لذلك تكون قطبية V_load معاكسة لقطبية V_pv لذلك يسمى هذا المقطع بالمقطع العكسي. يستخدم المكثف C₁للمحافظة على توتر دخل ثابت, بينما يستخدم C₂ لتنعيم توتر الحمل V_load والذي يمكن أن يكون ذو قيمة أكبر أو أصغر من V_pv و ذلك بالاعتماد على قيمة كل من t_on و t­_off.