ಸ್ವಿಚ್ ಮೋಡ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜುಗಳು (SMPS) ಸೌರ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ (PV) ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಅನ್ಲಾಕ್ ಮಾಡಲು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿವೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅವುಗಳ ಅಸಾಧಾರಣ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳಿಂದಾಗಿ. ಕಡಿಮೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ರೇಖೀಯ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, SMPS ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ (kHz ನಿಂದ MHz) ಪವರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು (MOSFET ಗಳು ಅಥವಾ IGBT ಗಳಂತೆ) ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಆನ್ ಮತ್ತು ಆಫ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಮೂಲ ತತ್ವ ಮತ್ತು ಸೌರ ಪ್ರಸ್ತುತತೆ:

ಈ ಅಧಿಕ-ಆವರ್ತನ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಪಲ್ಸ್ ಡಿಸಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಅನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕರ್ತವ್ಯ ಚಕ್ರ (ಆನ್-ಟೈಮ್ ಮತ್ತು ಆಫ್-ಟೈಮ್ ಅನುಪಾತ), ಸರಾಸರಿ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಥವಾ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು. ಈ ಪಲ್ಸ್ಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ನಂತರ ಇಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು, ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸ್ಥಿರವಾದ ಡಿಸಿ ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ಗೆ ಸುಗಮಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿ, ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕನಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿಯು ಶಾಖದ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 90-95% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ದುಬಾರಿ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳಿಂದ ಶಕ್ತಿಯ ಕೊಯ್ಲನ್ನು ಗರಿಷ್ಠಗೊಳಿಸುವುದು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿರುವ ಸೌರ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಸೌರಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರಮುಖ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು:

1. ಗರಿಷ್ಠ ಪವರ್ ಪಾಯಿಂಟ್ ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ (MPPT) ಚಾರ್ಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು: ಇದು ಅತ್ಯಂತ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಯಾಗಿದೆ. ಸೌರ ಫಲಕದ ಔಟ್‌ಪುಟ್ (ವೋಲ್ಟೇಜ್ x ಕರೆಂಟ್) ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. MPPT ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ನ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಬಿಂದುವನ್ನು (ಗರಿಷ್ಠ ಪವರ್ ಪಾಯಿಂಟ್ - MPP) ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. SMPS-ಆಧಾರಿತ DC-DC ಪರಿವರ್ತಕವು ಕಾರ್ಯಕಾರಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ತನ್ನ ಕರ್ತವ್ಯ ಚಕ್ರವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅದರ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸರಿಹೊಂದಿಸುತ್ತದೆ, ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳು MPP ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವಂತೆ ಒತ್ತಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಇದು ಈ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಬ್ಯಾಟರಿ ಬ್ಯಾಂಕ್ ಅನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ನಿಖರವಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ (ಉದಾ, 30-40V ಪ್ಯಾನೆಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು 12V ಅಥವಾ 24V ಬ್ಯಾಟರಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗೆ ಇಳಿಸುವುದು). SMPS ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯು ಈ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪರಿವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಹಂತದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕನಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿಯ ನಷ್ಟವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.

2.DC-DC ಆಪ್ಟಿಮೈಜರ್‌ಗಳು (ಮಾಡ್ಯೂಲ್-ಲೆವೆಲ್ ಪವರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ - MLPE): ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಸೌರ ಫಲಕಗಳಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಈ ಸಾಧನಗಳು SMPS ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಅವು ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಫಲಕಕ್ಕೂ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ MPPT ಅನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಸ್ಟ್ರಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿನ ಫಲಕಗಳ ನಡುವಿನ ನೆರಳು ಅಥವಾ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಋಣಾತ್ಮಕ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ತಗ್ಗಿಸುತ್ತವೆ. ಅವು ಫಲಕದ ವೇರಿಯಬಲ್ DC ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಕೇಂದ್ರ ಇನ್ವರ್ಟರ್‌ಗೆ ಇನ್‌ಪುಟ್‌ಗಾಗಿ ಪ್ರಮಾಣೀಕೃತ, ಅತ್ಯುತ್ತಮ DC ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ, ಒಟ್ಟಾರೆ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ.

3. ಗ್ರಿಡ್-ಟೈ ಇನ್ವರ್ಟರ್‌ಗಳು (DC-AC ಹಂತ): ಅಂತಿಮ ಔಟ್‌ಪುಟ್ AC ಆಗಿದ್ದರೂ, ಗ್ರಿಡ್-ಟೈ ಇನ್ವರ್ಟರ್‌ನ ಆರಂಭಿಕ ಹಂತವು SMPS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯ DC-DC ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಹಂತವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಟ್ರಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಆಪ್ಟಿಮೈಜರ್‌ನಿಂದ (ಉದಾ, 200-600V) ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ DC ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ DC ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗೆ (ಉದಾ, 600-800V) ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ನಂತರದ ಇನ್ವರ್ಟರ್ ಹಂತವು ಗ್ರಿಡ್-ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ AC ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಈ ಹೆಚ್ಚಿನ DC ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅತ್ಯಗತ್ಯ. SMPS ದಕ್ಷತೆಯು ಇನ್ವರ್ಟರ್‌ನ ಒಟ್ಟಾರೆ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯ ಮೇಲೆ ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ, ಸ್ವಿಚ್ ಮೋಡ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆ, ನಿಖರವಾದ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ದ್ವಿಮುಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ (ಸ್ಟೆಪ್-ಅಪ್/ಬೂಸ್ಟ್ ಅಥವಾ ಸ್ಟೆಪ್-ಡೌನ್/ಬಕ್) ಇಂಧನ ಕೊಯ್ಲನ್ನು ಗರಿಷ್ಠಗೊಳಿಸಲು, ಸ್ಮಾರ್ಟ್ MPPT ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು, ಬ್ಯಾಟರಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲು ಮತ್ತು ಆಧುನಿಕ ಸೌರಶಕ್ತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ದಕ್ಷ ಗ್ರಿಡ್ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸಲು ಅವುಗಳನ್ನು ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.