फोटोवोल्टिक माइक्रो इन्वर्टर सर्किट बोर्ड

वितरित फोटोवोल्टिक प्रणालियों में, फोटोवोल्टिक माइक्रो इन्वर्टर सर्किट बोर्ड सौर ऊर्जा के कुशल रूपांतरण और स्थिर उत्पादन को प्राप्त करने के लिए एक प्रमुख घटक है। यह एक माइक्रो इन्वर्टर के "न्यूरल नेटवर्क" की तरह है, जो फोटोवोल्टिक मॉड्यूल को पावर ग्रिड से जोड़ता है। यह न केवल विद्युत ऊर्जा रूपों का रूपांतरण पूरा करता है, बल्कि जटिल वातावरण में पूरे सिस्टम का विश्वसनीय संचालन भी सुनिश्चित करता है। इसका प्रदर्शन सीधे फोटोवोल्टिक प्रणाली की बिजली उत्पादन दक्षता और सुरक्षा स्तर को निर्धारित करता है।

1, मुख्य घटक: मल्टी मॉड्यूल सहयोगी "ऊर्जा रूपांतरण केंद्र"

फोटोवोल्टिक माइक्रो इनवर्टर के लिए पीसीबी बोर्ड की संरचना "कुशल ऊर्जा प्रसंस्करण" के इर्द-गिर्द घूमती है, जिसमें श्रम का स्पष्ट विभाजन और प्रत्येक सर्किट मॉड्यूल के बीच घनिष्ठ समन्वय होता है। उनमें से, बिजली रूपांतरण सर्किट क्षेत्र कोर है, जो फोटोवोल्टिक मॉड्यूल द्वारा उत्पन्न डीसी बिजली को एसी बिजली में परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार है जो एक विशिष्ट सर्किट टोपोलॉजी के माध्यम से ग्रिड मानकों को पूरा करता है। इस प्रक्रिया में वोल्टेज और करंट के स्थिर नियंत्रण को प्राप्त करने के लिए सटीक सर्किट लेआउट की आवश्यकता होती है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि बिजली की गुणवत्ता मानकों के अनुरूप है।

सैंपलिंग और डिटेक्शन सर्किट क्षेत्र "सेंसिंग" फ़ंक्शन के लिए जिम्मेदार है, जिसमें आरक्षित सेंसर इंटरफेस और फोटोवोल्टिक मॉड्यूल आउटपुट पैरामीटर, पीसीबी बोर्ड तापमान डेटा और ग्रिड कनेक्शन स्थिति के वास्तविक समय संग्रह के लिए सहायक सर्किट हैं, जो बाद के संचालन और समायोजन के लिए सिग्नल आधार प्रदान करते हैं। उदाहरण के लिए, जब फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की आउटपुट पावर में उतार-चढ़ाव होता है, तो यह क्षेत्र पहली बार में परिवर्तनों को पकड़ सकता है और सटीक समायोजन सिग्नल संचारित कर सकता है।

नियंत्रण और ड्राइव सर्किट क्षेत्र "निर्णय लेने और निष्पादन केंद्र" है, जो माइक्रोकंट्रोलर या डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर की स्थापना के लिए आरक्षित है, और परिधीय सहायक सर्किट से सुसज्जित है। नमूना सर्किट द्वारा प्रेषित डेटा के आधार पर, कार्यशील स्थिति को समायोजित करने के लिए बिजली रूपांतरण सर्किट को चलाने के लिए पूर्व निर्धारित एल्गोरिदम के अनुसार नियंत्रण निर्देश उत्पन्न किए जा सकते हैं। साथ ही, यह क्षेत्र डेटा अपलोडिंग और रिमोट मॉनिटरिंग प्राप्त करने के लिए संचार इंटरफ़ेस सर्किट से भी सुसज्जित है, जिससे संचालन और रखरखाव कर्मियों को पीसीबी बोर्डों की संचालन स्थिति को वास्तविक समय में समझने की अनुमति मिलती है।

इसके अलावा, सुरक्षा सर्किट क्षेत्र पीसीबी बोर्ड का "सुरक्षा अवरोध" है, जिसमें ओवरवॉल्टेज, ओवरकरंट, ओवरहीटिंग और आइलैंडिंग सुरक्षा के लिए सर्किट शामिल हैं। जब पावर ग्रिड में कोई असामान्यता होती है (जैसे वोल्टेज में अचानक वृद्धि या गिरावट) या जब पीसीबी बोर्ड का तापमान स्वयं बहुत अधिक होता है, तो सुरक्षा सर्किट तुरंत सुरक्षा तंत्र को ट्रिगर कर सकता है, खतरनाक सर्किट को काट सकता है या पीसीबी बोर्ड क्षति और सुरक्षा दुर्घटनाओं से बचने के लिए ऑपरेटिंग मापदंडों को समायोजित कर सकता है।

2, प्रसंस्करण लिंक: प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए "उत्कृष्ट विनिर्माण प्रक्रिया"।

फोटोवोल्टिक माइक्रो इन्वर्टर पीसीबी बोर्ड के प्रसंस्करण के लिए अत्यधिक उच्च परिशुद्धता और प्रक्रिया स्थिरता की आवश्यकता होती है, और प्रत्येक लिंक का नियंत्रण सीधे अंतिम प्रदर्शन को प्रभावित करता है। इसे पूरी प्रक्रिया के दौरान पीसीबी बोर्ड के निर्माण और प्रसंस्करण पर ध्यान केंद्रित करते हुए, कई बारीक प्रक्रिया समन्वय के माध्यम से पूरा करने की आवश्यकता है।

(1) सब्सट्रेट चयन और पूर्व उपचार

प्रसंस्करण में पहला कदम सब्सट्रेट चयन है, जिसे उच्च और निम्न तापमान प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, मजबूत इन्सुलेशन और उत्कृष्ट गर्मी लंपटता प्रदर्शन के साथ पीसीबी सब्सट्रेट का चयन करने के लिए फोटोवोल्टिक प्रणाली की बाहरी ऑपरेटिंग विशेषताओं के साथ जोड़ा जाना चाहिए। सामान्य सब्सट्रेट सामग्रियों को बाहरी पर्यावरणीय परिवर्तनों के कारण होने वाले सब्सट्रेट विरूपण या प्रदर्शन में गिरावट से बचने के लिए अच्छी यांत्रिक शक्ति रखते हुए लंबी अवधि के उच्च तापमान वाले वातावरण में संरचनात्मक स्थिरता बनाए रखने को प्राथमिकता देनी चाहिए। सब्सट्रेट का चयन करने के बाद, पूर्व उपचार की आवश्यकता होती है: सबसे पहले, रासायनिक सफाई प्रक्रिया के माध्यम से सब्सट्रेट की सतह पर तेल और अशुद्धियों को हटा दें, और फिर सतह की खुरदरापन में सुधार करने के लिए यांत्रिक पॉलिशिंग का उपयोग करें, बाद के सर्किट और सब्सट्रेट के बीच आसंजन को बढ़ाएं, और सर्किट निर्माण के लिए एक अच्छी नींव रखें।

(2) लाइन उत्पादन और ग्राफिक स्थानांतरण

सर्किट निर्माण पीसीबी बोर्ड प्रसंस्करण की मुख्य प्रक्रिया है, जिसके लिए फोटोलिथोग्राफी तकनीक के माध्यम से सब्सट्रेट सतह पर पूर्ण सर्किट पैटर्न के सटीक हस्तांतरण की आवश्यकता होती है। सबसे पहले, फोटोरेसिस्ट के साथ सब्सट्रेट सतह को समान रूप से कोट करें, और फोटोलिथोग्राफी प्रभाव सुनिश्चित करने के लिए कोटिंग की मोटाई और एकरूपता को नियंत्रित करने के लिए पेशेवर उपकरण का उपयोग करें; इसके बाद, सर्किट पैटर्न को एक्सपोज़र मशीन के माध्यम से फोटोरेसिस्ट पर सटीक रूप से प्रक्षेपित किया जाता है, और पैटर्न की स्पष्टता सुनिश्चित करने के लिए एक्सपोज़र समय और तीव्रता को सख्ती से नियंत्रित किया जाता है; इसके बाद, अनएक्सपोज़्ड फोटोरेसिस्ट को हटाने के लिए विकास प्रक्रिया को अंजाम दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप सब्सट्रेट सतह पर एक स्पष्ट सर्किट पैटर्न की रूपरेखा तैयार होती है; अंत में, प्रवाहकीय रेखाएँ बनाने के लिए ग्राफिक क्षेत्र में धातु की परत (आमतौर पर तांबा) जमा करने के लिए इलेक्ट्रोप्लेटिंग तकनीक का उपयोग किया जाता है। प्रक्रिया के दौरान, लाइनों की एक समान मोटाई और स्थिर चालकता सुनिश्चित करने और लाइन विचलन के कारण मॉड्यूल के बीच सिग्नल ट्रांसमिशन विफलताओं से बचने के लिए इलेक्ट्रोप्लेटिंग वर्तमान और समय का सटीक नियंत्रण आवश्यक है।

(3) ड्रिलिंग और छेद धातुकरण उपचार

पीसीबी बोर्ड की विभिन्न परतों के बीच सर्किट कनेक्शन प्राप्त करने के लिए ड्रिलिंग और छेद धातुकरण उपचार की आवश्यकता होती है। सबसे पहले, आवश्यकताओं के अनुसार, सब्सट्रेट पर निर्दिष्ट स्थान पर छेद ड्रिल करने के लिए एक उच्च परिशुद्धता सीएनसी ड्रिलिंग मशीन का उपयोग करें, छेद के आकार और छेद की स्थिति की सटीकता को सख्ती से नियंत्रित करें, और सुनिश्चित करें कि छेद की स्थिति बाद के घटक स्थापना और इंटरलेयर कनेक्शन के लिए आवश्यकताओं से मेल खाती है; ड्रिलिंग पूरी होने के बाद, तांबे की एक पतली परत रासायनिक तांबा जमाव प्रक्रिया के माध्यम से छेद की दीवार पर जमा की जाती है, और फिर छेद को प्रवाहकीय बनाने और विभिन्न सर्किट परतों के बीच विद्युत कनेक्शन प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रोप्लेटिंग द्वारा मोटा किया जाता है। प्रक्रिया के दौरान, छेद की दीवार पर तांबा न होने या तांबे की परत अलग होने जैसी समस्याओं से बचने के लिए, परतों के बीच स्थिर सिग्नल ट्रांसमिशन सुनिश्चित करने के लिए तांबे के जमाव की मोटाई और एकरूपता को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है।

(4) भूतल उपचार प्रक्रिया

पीसीबी बोर्डों के संक्षारण प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध और वेल्डिंग विश्वसनीयता में सुधार के लिए सतह के उपचार की आवश्यकता होती है। सामान्य प्रक्रियाओं में सोना जमाव, टिन चढ़ाना, टिन छिड़काव आदि शामिल हैं: सोना जमाव प्रक्रिया उत्कृष्ट चालकता और ऑक्सीकरण प्रतिरोध के साथ पीसीबी बोर्ड की सतह पर एक समान सोने की परत बना सकती है, जो उच्च परिशुद्धता सर्किट क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है; टिन चढ़ाने की प्रक्रिया सतह पर एक टिन की परत बनाती है, जो लागत प्रभावी है और तांबे की परत के ऑक्सीकरण को प्रभावी ढंग से रोक सकती है; टिन छिड़काव प्रक्रिया सतह पर टिन सीसा मिश्र धातु की एक चिकनी परत बनाने के लिए गर्म हवा के समतलन का उपयोग करती है, जिससे पहनने के प्रतिरोध में वृद्धि होती है। प्रसंस्करण के दौरान, कोटिंग की मोटाई और एकरूपता को नियंत्रित करना आवश्यक है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि सतह का प्रदर्शन दीर्घकालिक बाहरी उपयोग के लिए आवश्यकताओं को पूरा करता है।

(5) गठन और किनारे का उपचार

सर्किट और सतह का उपचार पूरा होने के बाद, पीसीबी बोर्ड को बनाने और संसाधित करने की आवश्यकता होती है। आकार के अनुसार, सब्सट्रेट को वांछित आकार में काटने के लिए सीएनसी पंचिंग मशीन या लेजर कटिंग उपकरण का उपयोग करें, बनाने की सटीकता को सख्ती से नियंत्रित करें, और सुनिश्चित करें कि आकार की त्रुटि स्वीकार्य सीमा के भीतर है; बनाने के बाद, बोर्ड किनारों पर गड़गड़ाहट और तेज कोनों को हटाने के लिए किनारे का उपचार किया जाता है। पीसीबी बोर्ड की समग्र यांत्रिक स्थिरता में सुधार करते हुए, बाद की स्थापना के दौरान तेज किनारों के कारण अन्य घटकों को नुकसान से बचाने के लिए किनारों को पीसने या चैम्फरिंग प्रक्रियाओं के माध्यम से चिकना किया जाता है।

(6) परीक्षण और गुणवत्ता नियंत्रण

पीसीबी बोर्ड की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए संपूर्ण प्रसंस्करण प्रक्रिया के लिए कई दौर के निरीक्षण की आवश्यकता होती है। सबसे पहले, प्रत्येक प्रक्रिया पूरी होने के बाद विशेष निरीक्षण किए जाते हैं: सर्किट के उत्पादन के बाद, ऑप्टिकल निरीक्षण उपकरण का उपयोग यह जांचने के लिए किया जाता है कि सर्किट में शॉर्ट सर्किट, ओपन सर्किट, लाइन चौड़ाई विचलन और अन्य मुद्दे हैं या नहीं; ड्रिलिंग के बाद एपर्चर और छेद की स्थिति की सटीकता की जांच करें; सतह के उपचार के बाद कोटिंग की मोटाई और आसंजन को मापें। अंतिम उत्पाद को विद्युत प्रदर्शन परीक्षण से गुजरना पड़ता है, जिसमें इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण, चालकता परीक्षण आदि शामिल हैं, यह सत्यापित करने के लिए कि सर्किट फ़ंक्शन सामान्य है या नहीं; इसके साथ ही चरम परिस्थितियों में पीसीबी बोर्डों की प्रदर्शन स्थिरता की जांच करने के लिए उच्च तापमान, कम तापमान और आर्द्र गर्मी जैसे बाहरी वातावरण का अनुकरण करते हुए पर्यावरणीय अनुकूलन क्षमता का पूर्व परीक्षण करना, यह सुनिश्चित करना कि प्रत्येक पीसीबी बोर्ड फोटोवोल्टिक प्रणाली की परिचालन आवश्यकताओं को पूरा करता है।

3, अनुप्रयोग मूल्य: फोटोवोल्टिक प्रणालियों की "दक्षता और सुरक्षा" को बढ़ावा देना

वितरित फोटोवोल्टिक प्रणालियों में, फोटोवोल्टिक माइक्रो इन्वर्टर पीसीबी बोर्ड का अनुप्रयोग मूल्य मुख्य रूप से दो पहलुओं में परिलक्षित होता है: पहला, सिस्टम की बिजली उत्पादन दक्षता में सुधार, और दूसरा, सिस्टम संचालन की सुरक्षा सुनिश्चित करना।

बिजली उत्पादन दक्षता के दृष्टिकोण से, पारंपरिक केंद्रीकृत इनवर्टर को कई फोटोवोल्टिक मॉड्यूल के आउटपुट को एकत्रित और परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है। यदि मॉड्यूल में से एक बाधित या खराब है, तो यह पूरे स्ट्रिंग की आउटपुट पावर को प्रभावित करेगा; माइक्रो इन्वर्टर एक एकल फोटोवोल्टिक मॉड्यूल से मेल खाता है, और प्रत्येक पीसीबी बोर्ड स्वतंत्र रूप से मॉड्यूल के ऊर्जा रूपांतरण के लिए समर्थन प्रदान करता है। सटीक सर्किट लेआउट के साथ, प्रत्येक मॉड्यूल "बैरल प्रभाव" के कारण होने वाली दक्षता हानि से बचते हुए, अपने अधिकतम पावर पॉइंट पर काम करता है।

परिचालन सुरक्षा के दृष्टिकोण से, पीसीबी बोर्ड का सुरक्षा सर्किट महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, जब पावर ग्रिड काट दिया जाता है, तो आइलैंडिंग प्रभाव संरक्षण सर्किट पावर ग्रिड की बिजली हानि स्थिति का तुरंत पता लगा सकता है, खतरनाक सर्किट को काट सकता है, पावर ग्रिड में विद्युत ऊर्जा संचारित करने से बच सकता है, और रखरखाव कर्मियों की सुरक्षा सुनिश्चित कर सकता है; जब पीसीबी बोर्ड का तापमान बहुत अधिक हो तो ओवर टेम्परेचर प्रोटेक्शन सर्किट सर्किट ऑपरेशन स्थिति को समायोजित कर सकता है, जिससे पीसीबी बोर्ड को ओवरहीटिंग के कारण क्षतिग्रस्त होने से बचाया जा सकता है। इसके अलावा, पीसीबी बोर्ड पर संचार सर्किट वास्तविक समय परिचालन डेटा अपलोड कर सकता है, जिससे संचालन और रखरखाव कर्मियों को संभावित दोषों (जैसे लाइन उम्र बढ़ने और इन्सुलेशन प्रदर्शन में कमी) का तुरंत पता लगाने, अग्रिम में रखरखाव करने और सिस्टम डाउनटाइम को कम करने की अनुमति मिलती है।