[인버터] MPPT와 PWM 차이는 무엇일까?

MPPT와 PWM 차이는 무엇일까?

 

안녕하세요. 간단하게 설명하는 태양광 전기 블로그, 태양광 윤대리입니다.

오늘은 MPPT와 PWM 차이에 대해서 알아보겠습니다.

 

목차

1. PWM와 MPPT 구분

2. 상세설명

 

 

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1. PWM와 MPPT 구분

 

PWM

Pulse Width Modulation : 펄스 폭 변조

듀티비를 조절하여 전압 크기를 제어하는 기능입니다.

실제 목적은, 주로 저차 고조파를 제거하는 역할을 합니다.

 

MPPT (MPPT PWM)

Maximum power point tracking PWM

: PWM 기능에 '최대 전력을 추적하는 기능을 추가'한 것입니다.

최대 전력에 해당하는 전압값을 계산해서 PWM(듀티비 조정) 기능을 합니다.

 

 

 

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2. 상세설명

 

(1) PWM 

디지털신호를 컨트롤합니다. 최종적으로 전압을 가변시키는 역할을 합니다.

PWM 사용 이유는, 전압 가변을 하면서 주파수가 변동되지 않은 장점이 있기 때문입니다.

디지털 신호는 0과 1로 구성되어 있고, ON과 OFF로 구분할 수 있습니다.

ON과 OFF의 비율을 'Duty Cycle'이라고 표현합니다.

Duty Cycle를 조절하여 LED의 밝기, 모터의 동력 등을 제어합니다.

 

▽ 아래 그림으로 설명가능합니다.

신호에서 특정시간동안 신호가 0 이었던 비율, 1 이었던 비율을 따지는 것입니다.

스위치가 켜져서 전압이 인가되는 시점을 1,

스위치가 닫혀서 전압이 인가되지 못하는 시점을 0이라고 합니다.

Duty Cycle(듀티비)는 '1' 의 비율에 해당합니다.

 

▽ 아래 사진을 보면 이해가 될 것 같습니다.

0% , 25%, 50% 75% 100%의 듀티비 주기를 순서대로 보여주고 있습니다.

출처 : 티스토리 블로그 느린개발연구소

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태양광에서는 Booster 부에서 PWM 변조를 합니다.

다음 MPPT에서 설명드리겠습니다.

 

 

 

 

(2)MPPT

MPPT 알고리즘을 이용하여 전력최대점을 찾은 뒤, Booster를 컨트롤합니다.

위 그림에서 부스터를 확인할 수 있습니다. Booster는 콘덴서, 리액터, IGBT 로 구성되어 있습니다.

Booster 동작방법을 간단하게 설명하자면, IGBT를 이용하여 '듀티비(duty비)'를 컨트롤하여 전압을 제어합니다.

Booster에서 조정된 전압은 메인 콘덴서에 DC링크 전압만큼 저장됩니다. 이후 IGBT를 통해 교류로 변환되는 원리입니다.

 

듀티비를 인버터에 적용해 설명드리겠습니다.

앞서, Booster는 콘덴서, 리액터, IGBT로 구성되어 있다고 했었습니다. IGBT를 단순하게 스위치로 생각해보겠습니다.

스위치가 열려있을 때, 리액터에서 에너지를 축적합니다.

콘덴서에서도 에너지를 축적하지만, 저항에 의해서 소멸됩니다.

스위치가 닫혀있을 때, 리액터에 에너지가 이동합니다.

따라서 듀티비가 증가하는 만큼 평균전압이 높아집니다.

 

아래 내용 참고하면 도움이 되실 것 같습니다.

[인버터] 태양광 인버터 MPPT 원리, MPPT란 무엇인가?

 

 

 

 

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이상으로 PWM와 MPPT에 대해 알아보았습니다.

도움이 되셨으면 좋겠습니다.

감사합니다.

#인버터M