อินเวอร์เตอร์ทำงานอย่างไร?

หลังจากที่คุณได้อินเวอร์เตอร์แล้ว คุณก็ควรรู้ว่าอินเวอร์เตอร์ทำงานอย่างไร ตามที่เราทราบ มีผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์มากมายที่ใช้ไฟฟ้า 110V หรือ 220V AC โดยการใช้แหล่งจ่ายไฟสลับหรือวงจรปรับกระแสอื่น ๆ เพื่อแปลง AC เป็น DC และสิ่งที่เรียกว่าการกลับกระแสคือกระบวนการแปลง DC เป็น AC ซึ่งเป็นกระบวนการย้อนกลับของการแปลงเป็นกระแสตรง ดังนั้นอินเวอร์เตอร์จึงได้ชื่อมาจากสิ่งนี้ อินเวอร์เตอร์นำความสะดวกสบายมากมายมาสู่ชีวิตของเรา เช่น การปิ้งบาร์บีคิวกลางแจ้ง การให้แสงสว่างกลางแจ้ง ตู้เย็นในรถยนต์ ฯลฯ ซึ่งทั้งหมดนี้ใช้การแปลงพลังงาน DC ในแบตเตอรี่เก็บพลังงานให้เป็นพลังงาน AC ผ่านอินเวอร์เตอร์ ที่นี่ฉันอยากจะแนะนำหลักการทำงานพื้นฐานของอินเวอร์เตอร์พลังงาน.

หลักการทำงาน

ตามที่คุณเห็น มันเป็นแผนภาพที่เทียบเท่ากับ อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้า ในรูป มีสวิตช์สี่ตัวจาก S1 ถึง S4 ที่ประกอบเป็นแขนสะพานสองแขน ซึ่ง S1 และ S2 แบ่งแขนสะพานเดียวกัน และ S3 และ S4 แบ่งแขนสะพานอีกแขนหนึ่ง เมื่อ S1 และ S4 เชื่อมต่อกัน และ S2 และ S3 ไม่เชื่อมต่อ จะได้ Uo = Ud บนความต้านทานโหลด ในทางตรงกันข้าม เมื่อ S2 และ S3 เชื่อมต่อกัน และ S1 และ S4 ไม่เชื่อมต่อ จะได้ Uo = -Ud บนความต้านทานโหลด โดยการทำงานอย่างต่อเนื่องด้วยสวิตช์แบบนี้ จะได้คลื่น AC บนโหลด ซึ่งทำให้กระบวนการแปลง DC เป็น AC เสร็จสมบูรณ์ ตามที่แสดงในรูปด้านล่าง.

คุณควรทราบว่าปุ่มสวิตช์บนแขนสะพานเดียวกันไม่สามารถเชื่อมต่อพร้อมกันได้ เพื่อหลีกเลี่ยงการลัดวงจรของแหล่งจ่ายไฟ และความถี่ของ AC สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนความถี่ของสวิตช์ โดยทั่วไปแล้ว สวิตช์ทั้งสี่ตัวในภาพด้านบนเป็นโมเดลที่เหมาะสมสำหรับอุปกรณ์สวิตช์เซมิคอนดักเตอร์ต่างๆ และอุปกรณ์สวิตช์เซมิคอนดักเตอร์ทั่วไปในอินเวอร์เตอร์รวมถึงไทริสเตอร์, ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม และทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์เกตฉนวน (IGBT) เช่น ในภาพถัดไปเป็นวงจรสวิตช์ที่ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม.

ตามที่คุณเห็นในภาพ อุปกรณ์สวิตช์ของวงจรประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ฟิลด์ N-channel และทรานซิสเตอร์ฟิลด์ P-channel แบบเพิ่มประสิทธิภาพ ซึ่งสร้างเอาต์พุตแบบผลัก-ดึง เมื่อสัญญาณขับเคลื่อนอยู่ในระดับต่ำ L จะเป็นทรานซิสเตอร์ฟิลด์ P-channel และเมื่อสัญญาณนำเข้ามีระดับสูง H จะเป็นทรานซิสเตอร์ฟิลด์ N-channel การนำไฟฟ้าแบบสลับนี้สามารถหลีกเลี่ยงความเสี่ยงของการลัดวงจรที่เกิดจากการนำไฟฟ้าของสวิตช์สองตัวจากแขนสะพานเดียวกันพร้อมกันได้ กระบวนการทำงานมีดังนี้: ทรานซิสเตอร์ฟิลด์ TR3 และ TR4 มาจากแขนสะพานเดียวกัน ส่วน TR5 และ TR6 มาจากแขนสะพานอีกข้างหนึ่ง การนำไฟฟ้าของสวิตช์ทั้งสี่ตัวที่ควบคุมโดยสัญญาณพัลส์จะปิดเพื่อสร้างสัญญาณสลับ ซึ่งจะถูกนำไปใช้กับขดลวดแรงดันต่ำของหม้อแปลง และขดลวดแรงดันสูงของหม้อแปลงจะถูกเหนี่ยวนำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าสลับสูง เพื่อทำให้การแปลงจาก DC เป็น AC เสร็จสมบูรณ์.

บทสรุป

ตอนนี้คุณได้รู้จักหลักการทำงานพื้นฐานของอินเวอร์เตอร์แล้ว ในทางปฏิบัติ การใช้งานอินเวอร์เตอร์นั้นซับซ้อนกว่ามาก อินเวอร์เตอร์ พลังงานแสงอาทิตย์ ประกอบด้วยวงจรหลัก วงจรควบคุม วงจรขับเคลื่อน และแหล่งจ่ายไฟเสริม

• วงจรหลัก
  วงจรหลักประกอบด้วยวงจรสวิตช์ต่างๆ เพื่อทำการกลับขั้ว ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยแหล่งจ่ายไฟ DC (ตัวเก็บประจุ), บัฟเฟอร์, วงจรสะพานสวิตช์, ตัวกรอง และหม้อแปลง เพื่อทำการประมวลผลระดับพลังงานให้เสร็จสิ้น.
• วงจรไดรฟ์
  ขับเคลื่อนและรับประกันการเปิด/ปิดที่เชื่อถือได้ของทรานซิสเตอร์ฟิลด์เอฟเฟกต์และอุปกรณ์สวิตช์อื่น ๆ ตามสัญญาณการสวิตช์ของแผงควบคุม.
• วงจรควบคุม
  รวบรวมข้อเสนอแนะแบบวงจรหลัก, ตระหนักถึงอัลกอริธึมการควบคุมและกลยุทธ์การป้องกัน และรับสัญญาณสวิตช์.
• วงจรเสริม
  แหล่งจ่ายไฟสำรองและวงจรของชิปควบคุมและชิปขับเคลื่อน.

โดยรวมแล้ว อินเวอร์เตอร์เป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ.