Az inverter áramkör a szíve a teljesítmény inverter , amely az egyenáramú (egyenáramú) teljesítmény AC (váltóáramú) árammá alakításáért felelős. Az inverter áramkör működésének megértése alapvető fontosságú az inverter funkcióinak megértéséhez.
Az inverter áramkör összetevői:
Tranzisztorok:
A tranzisztorok olyan félvezető eszközök, amelyek elektronikus kapcsolóként szolgálnak az inverter áramkörében. Ők felelősek a DC bemeneti feszültség pulzáló vagy modulált egyenáramú hullámformává alakításáért. A teljesítményinverterek vagy fém-oxid-félvezető térhatású tranzisztorokat (MOSFET) vagy szigetelt kapus bipoláris tranzisztorokat (IGBT) használnak kapcsolóelemként.
A tranzisztorok gyorsan be- és kikapcsolnak, impulzusszélesség-modulált (PWM) jelet hozva létre, amely magas és alacsony állapotok között váltakozik, utánozva a váltakozó áramú hullámforma pozitív és negatív ciklusai közötti váltást.
Impulzusszélesség-moduláció (PWM):
A PWM egy vezérlési technika, amelyet az inverter áramkörében használnak a tranzisztorok által generált feszültségimpulzusok szélességének beállítására. Az impulzusok szélességének változtatásával az inverter szabályozni tudja az AC kimeneti hullámforma amplitúdóját és frekvenciáját egyaránt.
Például egy DC bemenetről 60 Hz-es váltakozó áramú kimenet előállításához az inverter ennek megfelelően modulálhatja az impulzusok szélességét. A szélesebb impulzusok magasabb, míg a szűkebb impulzusok alacsonyabb feszültséget eredményeznek.
Transzformátor (opcionális):
Egyes teljesítményinvertereknél, különösen a nagy teljesítményszintekre tervezetteknél, az inverter áramkörébe transzformátor is beépíthető. A transzformátor a feszültség növelésére vagy csökkentésére szolgál, hogy megfeleljen a kívánt AC kimeneti feszültségnek.
A transzformátorok segítenek a bemenet és a kimenet közötti leválasztásban, és biztosítják, hogy az AC feszültség a kívánt szinten legyen. Ez különösen fontos a hálózati csatlakozási alkalmazásokban használt invertereknél.
Szűrő komponensek:
Szűrő alkatrészeket, például kondenzátorokat és induktorokat használnak a tranzisztorok által létrehozott pulzáló egyenáramú hullámforma kisimítására. Segítenek csökkenteni a harmonikusokat és a zajt az AC kimenetben, ami tisztább és stabilabb hullámformát eredményez.
A kondenzátorok tárolják az energiát és felszabadítják azt a feszültségesések során, míg az induktorok ellenállnak az áramváltozásoknak, ami segít fenntartani a konzisztens kimenetet.
Az inverter áramkör működése:
DC-AC átalakítás:
Az inverter áramkör a tranzisztorok gyors be- és kikapcsolásával működik a kívánt kimeneti hullámforma szerint. Amikor egy tranzisztor be van kapcsolva, lehetővé teszi az áram átfolyását rajta, ami az AC hullámforma pozitív félciklusát hozza létre. Kikapcsoláskor az áram megszakad, negatív félciklus jön létre.
Ezen kapcsolási események időzítésének és időtartamának precíz szabályozásával az inverter olyan hullámformát hoz létre, amely nagyon hasonlít egy szinuszos hullámhoz a tiszta szinuszos invertereknél, vagy egy módosított négyszöghullámhoz a módosított szinuszos invertereknél.
Frekvencia és amplitúdó szabályozás:
Az inverter áramkörének mikrokontrollere vagy vezérlő áramköre a tranzisztorok által generált impulzusok szélességének és frekvenciájának beállításával szabályozza a kimeneti frekvenciát és amplitúdót. Ez a vezérlés lehetővé teszi, hogy az inverter a csatlakoztatott terhelés követelményeivel kompatibilis kimeneti feszültséget és frekvenciát állítson elő.
Egyes fejlett teljesítmény-inverterek a kimeneti frekvenciájukat külső referenciával is szinkronizálhatják, például a hálózat frekvenciájával a hálózathoz kötődő alkalmazásokban.
Kimeneti fokozat:
A PWM moduláció és a feszültségtranszformáció után (ha van transzformátor) az AC hullámforma a teljesítményinverter kimeneti részébe kerül. Ez a rész jellemzően kimeneti csatlakozókat, aljzatokat vagy aljzatokat tartalmaz, amelyekhez váltóáramú eszközeit csatlakoztathatja.
Mielőtt elérné ezeket a kimeneti pontokat, az AC hullámforma további szűrőkomponenseken haladhat át, hogy tovább javítsa minőségét és csökkentse a torzítást.
Védelem és felügyelet:
Az inverter áramköre gyakran tartalmaz védelmi funkciókat az inverter és a csatlakoztatott berendezések védelmére. A gyakori védelmi mechanizmusok közé tartozik a túláramvédelem, a túlfeszültség elleni védelem, a rövidzárlat elleni védelem és a hővédelem.
A felügyeleti érzékelők és a vezérlőáramkör folyamatosan figyeli az inverter hőmérsékletét, feszültségét és áramszintjét, lehetővé téve, hogy reagáljon a rendellenes körülményekre, és szükség esetén leállítsa vagy csökkentse a teljesítményt a károsodások elkerülése érdekében.
● 800 W folyamatos tiszta szinuszos teljesítmény és 1600 W túlfeszültség
● Ultratiszta, tiszta szinuszos teljesítmény. 3%-nál kisebb összharmonikus torzítással.
