Після того, як ви придбали інвертор, вам краще знати, як працює інвертор. Як усім відомо, багато електронних пристроїв використовують 110В або 220В змінного струму через імпульсний блок живлення або інші випрямлячі для перетворення змінного струму в постійний, а так зване інвертування — це процес перетворення постійного струму в змінний, що є зворотним процесом випрямлення, тому інвертор отримав свою назву. Інвертори приносять нам багато зручностей у повсякденному житті, наприклад, для барбекю на відкритому повітрі, зовнішнього освітлення, автомобільних холодильників тощо, які всі працюють шляхом перетворення постійного струму з акумуляторів у змінний через інвертори. Тут я хотів би представити основний принцип роботи силового інвертора.
Принцип роботи
Як ви бачите, це типовий еквівалентний діаграм силових інверторів. На рисунку чотири перемикачі від S1 до S4 утворюють два місткові плечі, де S1 і S2 належать до одного плеча, а S3 і S4 — до іншого. Коли S1 і S4 з’єднані, а S2 і S3 розімкнені, на навантаженні можна отримати Uo = Ud. Навпаки, коли S2 і S3 з’єднані, а S1 і S4 розімкнені, на навантаженні буде Uo = -Ud. Безперервне перемикання таким чином дозволяє отримати змінний струм на навантаженні, що завершує процес перетворення постійного струму в змінний, як показано на наступному рисунку.
Ви повинні знати, що перемикачі одного плеча не можуть бути з’єднані одночасно, щоб уникнути короткого замикання джерела живлення, а частоту змінного струму можна змінювати, змінюючи частоту перемикання. Зазвичай чотири перемикачі на рисунку є ідеалізованими моделями різних напівпровідникових перемикачів, а поширеними напівпровідниковими пристроями в інверторах є тиристори, польові транзистори та ізольовані біполярні транзистори з керованим затвором (IGBT). Наприклад, наступний рисунок показує схему перемикання, що складається з польового транзистора.
Як видно на зображенні, перемикач у схемі складається з N-канального польового транзистора та P-канального транзистора посилення, які утворюють вихід типу push-pull. Коли керуючий сигнал низький (L), працює P-канальний польовий транзистор, а коли вхідний сигнал високий (H), працює N-канальний польовий транзистор. Таке чергування провідності запобігає ризику короткого замикання, що виникає при одночасному ввімкненні двох перемикачів одного плеча. Процес роботи такий: польові транзистори TR3 і TR4 належать до одного плеча, TR5 і TR6 — до іншого. Провідність чотирьох перемикачів, керованих імпульсними сигналами, створює змінні сигнали, які подаються на низьковольтну обмотку трансформатора, а на високовольтній обмотці трансформатора індукується високовольтний змінний струм, що завершує перетворення постійного струму в змінний.
Висновок
Тепер ви знаєте основний принцип роботи інверторів. На практиці застосування інверторів значно складніше. Сонячний інвертор повністю складається з основної схеми, керуючої схеми, схеми керування та допоміжного живлення.
- Основна схема
Основна схема включає різні перемикачі для завершення інвертування, які складаються з джерела постійного струму (конденсатора), буфера, місткової схеми перемикання, фільтра та трансформатора для обробки енергетичного рівня. - Схема керування
Керує та забезпечує надійне вмикання/вимикання польових транзисторів та інших перемикачів відповідно до сигналу керування з плати управління. - Керуюча схема
Збирає зворотний зв’язок з основної схеми, реалізує алгоритми керування та стратегії захисту, а також отримує сигнали перемикання. - Допоміжна схема
Допоміжне живлення та схема для керуючого та драйверного чіпів.
Отже, інвертор — це пристрій, який перетворює постійний струм у змінний.
