Etapa invertorului a invertor de putere este partea centrală a conversiei curentului continuu în curent alternativ. În această etapă, circuitele de comutare, cum ar fi tranzistoarele (IGBT), tranzistoarele cu efect de câmp cu oxid de metal (MOSFET) și alte dispozitive semiconductoare de putere, sunt utilizate pentru a obține un control precis al formei de undă de ieșire prin intermediul tehnologiei precise de control și modulare.
Circuit comutator:
Miezul invertorului este circuitul de comutare, care comută sursa de alimentare CC la sursa de alimentare CA prin pornirea și oprirea dispozitivului de comutare. Dispozitivele semiconductoare de putere utilizate în mod obișnuit includ tranzistori (de obicei IGBT) și MOSFET. Aceste dispozitive de comutare sunt controlate cu precizie în invertor pentru a simula forma de undă de ieșire dorită.
Ciclul de lucru al invertorului:
Ciclul de bază al funcționării invertorului include două faze: faza de conducere și faza de întrerupere. În faza de conducere, dispozitivul de comutare este pornit, permițând trecerea curentului; în timp ce se află în faza de întrerupere, dispozitivul de comutare este oprit, iar curentul este blocat. Prin ajustarea raportului dintre timpul de pornire și oprire, forma, frecvența și tensiunea formei de undă de ieșire pot fi modificate.
Modularea lățimii impulsului (PWM):
Pentru a îmbunătăți calitatea formei de undă de ieșire, invertoarele folosesc de obicei tehnologia de modulare a lățimii impulsului (PWM). PWM realizează un control de înaltă precizie al formei de undă de ieșire prin ajustarea timpului de lucru al dispozitivului de comutare. Mai exact, PWM comută dispozitivul de comutare la o anumită frecvență și simulează forma de undă AC necesară ajustând timpul de conducere în cadrul fiecărui ciclu de comutare.
Controlul formei de undă de ieșire:
Designul invertorului permite inginerilor să ajusteze parametrii formei de undă de ieșire, inclusiv frecvența, amplitudinea și fază. Această flexibilitate permite ca invertorul să fie adaptat la diferitele nevoi ale aplicațiilor, de exemplu, furnizând putere de 50 Hz aparatelor de uz casnic sau putere de 60 Hz echipamentelor industriale.
Eficiența și pierderile invertorului:
Eficiența etapei invertorului este un aspect cheie în proiectare. Va exista o anumită pierdere de energie în timpul procesului de pornire și oprire a dispozitivului de comutare, iar eficiența generală a invertorului depinde de controlul și reducerea la minimum a acestor pierderi. Proiectele eficiente de invertor folosesc de obicei dispozitive avansate de semiconductor de putere și strategii optimizate de control PWM pentru a îmbunătăți eficiența conversiei energiei.
Controlul curentului și al tensiunii:
Invertorul nu numai că trebuie să genereze o formă de undă de o formă specifică, dar trebuie și să asigure stabilitatea curentului și tensiunii de ieșire. Prin urmare, sistemul de control trebuie să monitorizeze ieșirea în timp real și să ajusteze funcționarea dispozitivului de comutare printr-un mecanism de feedback pentru a menține caracteristicile de ieșire stabile.
