Τι είναι μια δίοδος παράκαμψης;

Μια δίοδος παράκαμψης είναι ένα ηλεκτρονικό εξάρτημα που συνήθως ενσωματώνεται σε συστοιχίες ηλιακών πλαισίων για να προστατεύει τα σκιασμένα ή αδύναμα πάνελ από υπερθέρμανση και πιθανή ζημιά. Οι συστοιχίες ηλιακών πάνελ λειτουργούν σωστά όταν όλες οι έξοδοι των μεμονωμένων πάνελ είναι ισορροπημένες. Εάν ένα ή περισσότερα πάνελ γίνουν σκιασμένα, αδύναμα ή ανενεργά και δεν παράγουν πλέον αυτή τη μέση απόδοση, προκαλείται μια κατάσταση υπερβολικού ρεύματος σε αυτά. Αυτή η κατάσταση οδηγεί σε καυτά σημεία στις κυψέλες των πάνελ, γεγονός που προκαλεί πτώση της συνολικής απόδοσης της διάταξης και τελικά θα οδηγήσει σε θερμική καταστροφή των μη λειτουργικών πλαισίων. Μια δίοδος παράκαμψης είναι μια απλή και οικονομικά αποδοτική μέθοδος για την αποφυγή της μειωμένης απόδοσης από την πρόκληση υπερθέρμανσης, καθώς απλώς κόβει το επηρεαζόμενο πλαίσιο έξω από το κύκλωμα.

Όταν ένα ηλιακό πάνελ εκτίθεται στο ηλιακό φως, γίνεται αυτό που είναι γνωστό ως πολωμένο προς τα εμπρός και μεταδίδει το ρεύμα εξόδου του σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Στο σκοτάδι, το πάνελ έχει αντίστροφη πόλωση και το ρεύμα μπορεί να ρέει προς την αντίθετη κατεύθυνση πίσω στις κυψέλες και να διαχέεται ως θερμότητα. Αυτή η κατάσταση αντιμετωπίζεται από το κύκλωμα του ελεγκτή φόρτισης που διασφαλίζει ότι καμία ενέργεια που αποθηκεύεται στις μπαταρίες του συστήματος δεν ρέει πίσω στους πίνακες τη νύχτα. Όταν ένα μέρος μιας φωτισμένης ηλιακής συστοιχίας πέφτει στη σκιά ή γίνεται ελαττωματικό ή αδύναμο, προκύπτει ακριβώς η ίδια κατάσταση. Τα σκιασμένα πάνελ σταματούν να παράγουν ρεύμα και γίνονται αντίστροφα πόλωση.

Το πρόβλημα με αυτό το σενάριο είναι ότι η υπόλοιπη συστοιχία εξακολουθεί να ωθεί ρεύμα εξόδου στο κύκλωμα σε αντίθεση με τις νυχτερινές συνθήκες όπου ολόκληρη η συστοιχία είναι αδρανής. Αυτή η κατάσταση βλέπει το ρεύμα εξόδου να ρέει προς τα πίσω στον αδρανή πίνακα με ανεξέλεγκτο τρόπο. Αυτό αναγκάζει τα κύτταρα να διαχέουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας ως θερμότητα που θα οδηγήσει σε υπερθέρμανση και τελικά θερμική καταστροφή του πίνακα. Ένα επιπλέον αποτέλεσμα αυτού του είδους μη ισορροπημένης εξόδου είναι η συνολική πτώση της απόδοσης λόγω της απώλειας της εξόδου των σκιασμένων κυψελών και του ρεύματος εργασίας που διαχέεται ως θερμότητα. Ένας φθηνός και απλός τρόπος για να ξεπεραστεί αυτό το είδος κατάστασης είναι η εισαγωγή μιας διόδου παράκαμψης σε κάθε πίνακα.

Για να αντιμετωπιστεί αυτή η κατάσταση, μια δίοδος παράκαμψης τοποθετείται παράλληλα με κάθε πίνακα και σε αντίστροφη πολωμένη κατεύθυνση με τον θετικό ακροδέκτη της συνδεδεμένο στον αρνητικό ακροδέκτη των πάνελ και αντίστροφα. Εάν το πάνελ λειτουργεί σωστά, η δίοδος παραμένει οπισθοδρομική και ουσιαστικά αδρανής. Εάν το πάνελ γίνει σκιασμένο ή με άλλο τρόπο μη λειτουργικό, θα αντιστρέψει την πολικότητα του και θα αρχίσει να αντλεί ρεύμα προς την αντίθετη κατεύθυνση. Όταν προκύψει αυτή η συνθήκη, η ευκολότερη διαδρομή ροής που προσφέρει η δίοδος παράκαμψης θα τραβήξει το ρεύμα εργασίας γύρω από τον ελαττωματικό πίνακα πίσω στο κύκλωμα προστατεύοντάς το αποτελεσματικά από υπερφόρτωση θερμού σημείου.