De efficiëntie van omvormers voor zonne-energie verwijst naar de groeiende markt van omvormers voor zonne-energie (foto-elektrische omvormers) als gevolg van de vraag naar hernieuwbare energie. En deze omvormers hebben een extreem hoog rendement en betrouwbaarheid nodig. De stroomcircuits die in deze omvormers worden gebruikt, worden beoordeeld en de beste keuzes voor schakelaars en gelijkrichters worden aanbevolen. De algemene structuur van een fotovoltaïsche omvormer wordt weergegeven in Figuur 1. Er zijn drie verschillende omvormers waaruit u kunt kiezen. Zonlicht schijnt op in serie geschakelde zonnepanelen, en elke module bevat een reeks in serie geschakelde zonneceleenheden. De door zonnepanelen gegenereerde gelijkstroom (DC) ligt in de orde van enkele honderden volt, en de specifieke waarden zijn afhankelijk van de lichtomstandigheden van de modulearray, de temperatuur van de batterij en het aantal in serie geschakelde modules.
De primaire functie van dit type omvormer is het omzetten van de ingangsgelijkspanning naar een stabiele waarde. Deze functie wordt geïmplementeerd door een boost-converter en vereist een boost-schakelaar en een boost-diode. In de eerste configuratie wordt de boostfase gevolgd door een geïsoleerde volledige-brugconverter. De rol van een volledige-brugtransformator is het bieden van isolatie. Een tweede volledige-brugconverter op de uitgang wordt gebruikt om de gelijkstroom-DC van de eerste-trap volledige-brugconverter om te zetten in een wisselstroom (AC) spanning. De uitvoer wordt gefilterd voordat deze wordt aangesloten op het AC-netwerk via een extra relaisschakelaar met twee-contacten, met als doel veilige isolatie te bieden in geval van een storing en isolatie van het elektriciteitsnet 's nachts. De tweede structuur is een niet-geïsoleerd schema. De AC-wisselspanning wordt rechtstreeks gegenereerd door de DC-spanningsuitgang van de boosttrap. De derde structuur maakt gebruik van de innovatieve topologie van stroomschakelaars en stroomdiodes om de functies van de boost- en AC AC-opwekkingsonderdelen te integreren in een speciale topologie. Hoewel het conversie-rendement van het zonnepaneel erg laag is, is het rendement van de omvormer zo veel mogelijk. Dichtbij 100% is erg belangrijk. In Duitsland zal een seriemodule van 3 kW, geïnstalleerd op een dak op het zuiden-, naar verwachting 2550 kWh per jaar genereren. Als de efficiëntie van de omvormer wordt verhoogd van 95% naar 96%, kan er jaarlijks 25 kWh extra worden opgewekt. De kosten om deze 25 kWh op te wekken met een extra zonnepaneel zijn vergelijkbaar met het toevoegen van een omvormer. Omdat het verhogen van de efficiëntie van 95% naar 96% de kosten van de omvormer niet zal verdubbelen, is investeren in een efficiëntere omvormer een onvermijdelijke keuze. Voor nieuwe ontwerpen is de meest kosteneffectieve manier om de efficiëntie van de omvormer te verbeteren een belangrijk ontwerpcriterium. Wat de betrouwbaarheid en kosten van de omvormer betreft, zijn er nog twee andere ontwerpcriteria. Hogere efficiënties kunnen temperatuurschommelingen tijdens de belastingscyclus verminderen, waardoor de betrouwbaarheid toeneemt, dus deze richtlijnen houden feitelijk verband met elkaar. Het gebruik van modules verbetert ook de betrouwbaarheid.
