Az impulzusszélesség-moduláció (PWM) egy kulcsfontosságú technika, amelyet azokban az esetekben használnak módosított szinuszos inverterek a kimeneti feszültség szabályozására és a váltakozó áramú (AC) szinuszhullám közelítésére. A PWM az elektronikában széles körben alkalmazott módszer a teljesítményleadás precíz szabályozására, és központi szerepet játszik a módosított szinuszos inverterek működésében.
Az impulzusszélesség-moduláció (PWM) fogalma:
Be- és kikapcsolás: A PWM magában foglalja a jel gyors be- és kikapcsolását. Módosított szinuszos inverterek esetén a jel az egyenáramú (DC) bemeneti feszültségre vonatkozik. Ez a kapcsolás teljesítménytranzisztorokkal (általában MOSFET-ekkel) történik, amelyek nagyon gyorsan képesek be- és kikapcsolni az egyenfeszültséget.
Változó impulzusszélesség: A PWM-et az különbözteti meg egymástól, hogy képes változtatni a jel „be” és „ki” részének szélességét. A jel „bekapcsolt” idejének aránya a ciklus teljes idejéhez viszonyítva határozza meg a kimeneti feszültség szintjét.
A lépcsős hullámforma létrehozása:
A módosított szinuszos inverterekben az egyenáramú bemeneti feszültséget gyorsan be- és kikapcsolják a PWM segítségével lépcsőzetes hullámforma létrehozása érdekében. Minél gyorsabban megy végbe a kapcsolás, annál közelebb kerül a kapott hullámforma egy szinuszos hullámhoz.
Az az időtartam, ameddig a feszültség "bekapcsolt" állapotban van (a munkaciklus), megfelel a kívánt kimeneti feszültségszintnek a hullámforma adott pontjában.
A munkaciklus változtatásával a hullámforma minden lépésében az inverter a szinusz hullám fokozatos közelítését generálja.
Frekvencia és amplitúdó szabályozása:
A PWM nemcsak a feszültségszintet vezérli, hanem meghatározza az AC kimeneti hullámforma frekvenciáját is. A frekvenciát a PWM jel be- és kikapcsolásának gyorsasága határozza meg.
Az amplitúdó (feszültségszint) szabályozásához az inverter beállítja a PWM jel munkaciklusát. A nagyobb munkaciklus nagyobb kimeneti feszültséget, míg a kisebb munkaciklus alacsonyabb kimeneti feszültséget eredményez.
A PWM előnyei:
Hatékonyság: A PWM hatékony módja a kimeneti teljesítmény szabályozásának. Ha a jel ki van kapcsolva, gyakorlatilag nincs energiaveszteség, bekapcsolt állapotban pedig minimális a disszipáció.
Precíz vezérlés: A PWM lehetővé teszi a feszültségszintek pontos szabályozását, így alkalmas olyan alkalmazásokra, ahol pontos feszültségszabályozásra van szükség.
Rugalmasság: A kimeneti hullámforma frekvenciája és amplitúdója egyszerűen beállítható a PWM paraméterek változtatásával, lehetővé téve a módosított szinuszos inverterek számára, hogy alkalmazkodjanak a különböző terhelésekhez és követelményekhez.
Szűrés és simítás:
Míg a PWM lépcsőzetes hullámformát hoz létre, amely közelíti a szinuszhullámot, még mindig tartalmazhat harmonikusokat és éles éleket. E hiányosságok csökkentése érdekében a módosított szinuszos inverterek általában szűrő- és simítóáramköröket tartalmaznak.
Ezek az áramkörök kondenzátorokat és induktorokat használnak a magasabb frekvenciájú komponensek kiszűrésére és a hullámforma simítására, így alakja közelebb kerül a tiszta szinuszhullámhoz.
Kompromisszumok:
Bár a PWM hatékony technika, van néhány korlátja. A PWM által generált lépcsőzetes hullámforma még szűrés után sem olyan tiszta, mint egy tiszta szinuszhullám. Ez egyes alkalmazásokban harmonikus torzítást és megnövekedett elektromágneses interferenciát (EMI) eredményezhet.
Előfordulhat, hogy egyes érzékeny elektronikus eszközök és készülékek nem működnek optimálisan, ha módosított szinuszos inverterrel táplálják őket a hullámforma tökéletlenségei miatt.
● 1500 W folyamatos módosított szinuszos teljesítmény és 3000 W túlfeszültség.
● Teljes körű védelem: ez az inverter rendelkezik az összes szükséges védelemmel: túlterhelés, túlfeszültség, alacsony feszültség, magas hőmérséklet és rövidzárlat elleni védelem.
