Inverterkretsen er hjertet i kraftomformer , ansvarlig for å konvertere DC (likestrøm) strøm til AC (vekselstrøm) strøm. Å forstå hvordan omformerkretsen fungerer er avgjørende for å forstå funksjonaliteten til en kraftomformer.
Komponenter i inverterkretsen:
Transistorer:
Transistorer er halvlederenheter som fungerer som elektroniske brytere i omformerkretsen. De er ansvarlige for å konvertere DC-inngangsspenningen til en pulserende eller modulert DC-bølgeform. Strømomformere bruker enten metalloksyd-halvlederfelteffekttransistorer (MOSFETs) eller Isolated Gate Bipolar Transistors (IGBTs) som svitsjkomponenter.
Transistorer slås raskt på og av, og skaper et pulsbreddemodulert (PWM) signal som veksler mellom høye og lave tilstander, og etterligner vekslingen mellom positive og negative sykluser til en AC-bølgeform.
Pulsbreddemodulasjon (PWM):
PWM er en kontrollteknikk som brukes i inverterkretsen for å justere bredden på spenningspulsene som genereres av transistorene. Ved å variere bredden på pulsene kan omformeren kontrollere både amplituden og frekvensen til AC-utgangsbølgeformen.
For eksempel, for å produsere en 60 Hz AC-utgang fra en DC-inngang, kan omformeren modulere bredden på pulsene tilsvarende. Bredere pulser skaper høyere spenning, mens smalere pulser gir lavere spenning.
Transformator (valgfritt):
I noen kraftomformere, spesielt de som er designet for høye effektnivåer, kan en transformator være inkludert i omformerkretsen. Transformatoren brukes til å trappe opp eller ned spenningen etter behov for å matche ønsket AC-utgangsspenning.
Transformatorer bidrar til å gi isolasjon mellom inngang og utgang og sørger for at AC-spenningen er på ønsket nivå. Dette er spesielt viktig for kraftomformere som brukes i nettbaserte applikasjoner.
Filtreringskomponenter:
Filtreringskomponenter som kondensatorer og induktorer brukes til å jevne ut den pulserende DC-bølgeformen skapt av transistorene. De bidrar til å redusere harmoniske og støy i AC-utgangen, noe som resulterer i en renere og mer stabil bølgeform.
Kondensatorer lagrer energi og frigjør den under spenningsfall, mens induktorer motstår endringer i strøm, noe som bidrar til å opprettholde en konsistent utgang.
Drift av inverterkretsen:
DC-til-AC-konvertering:
Inverterkretsen fungerer ved å raskt slå transistorene på og av i henhold til ønsket utgangsbølgeform. Når en transistor er slått på, lar den strøm flyte gjennom den, og skaper en positiv halvsyklus av AC-bølgeformen. Når den er slått av, blir strømmen avbrutt, noe som skaper en negativ halvsyklus.
Ved nøyaktig å kontrollere timingen og varigheten av disse svitsjehendelsene, genererer omformeren en bølgeform som ligner en sinusbølge for rene sinusbølgeomformere eller en modifisert firkantbølge for modifiserte sinusbølgeomformere.
Frekvens- og amplitudekontroll:
Inverterkretsens mikrokontroller eller kontrollkrets regulerer utgangsfrekvensen og amplituden ved å justere bredden og frekvensen til pulsene generert av transistorene. Denne kontrollen lar omformeren produsere utgangsspenninger og frekvenser som er kompatible med den tilkoblede lastens krav.
Noen avanserte strømomformere kan også synkronisere utgangsfrekvensen med en ekstern referanse, for eksempel nettets frekvens i nettbaserte applikasjoner.
Utgangsstadium:
Etter PWM-modulasjonen og spenningstransformasjonen (hvis en transformator er tilstede), leveres AC-bølgeformen til utgangsdelen av kraftomformeren. Denne delen inkluderer vanligvis utgangsterminaler, uttak eller stikkontakter der du kan koble til vekselstrømsdrevne enheter.
Før den når disse utgangspunktene, kan AC-bølgeformen passere gjennom ytterligere filtreringskomponenter for å forbedre kvaliteten ytterligere og redusere forvrengning.
Beskyttelse og overvåking:
Omformerkretsen inkluderer ofte beskyttelsesfunksjoner for å beskytte omformeren og tilkoblet utstyr. Vanlige beskyttelsesmekanismer inkluderer overstrømsbeskyttelse, overspenningsbeskyttelse, kortslutningsbeskyttelse og termisk beskyttelse.
Overvåkingssensorer og kontrollkretser overvåker kontinuerlig omformerens temperatur, spenning og strømnivåer, slik at den kan reagere på unormale forhold og slå av eller redusere strømuttaket om nødvendig for å forhindre skade.
● 800W kontinuerlig ren sinusbølgeeffekt og 1600W overspenningseffekt
● Ultraren ren sinusbølgekraft. Med mindre enn 3 % total harmonisk forvrengning.
