فصل پانزدهم: اینورتر

اینورتر:

تطبیق ناپذیری سیستم های نولید انرژی با مصرف کننده ها باعث بروز مشکلاتی شده است.

چیرگی بر مشکل فوق، متخصصان را به سوی طراحی و ساخت مبدل های الکترونیک قدرت بنام اینورترها سوق داده است. اینورتر یک دستگاه الکتریکی است که می تواند جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) تبدیل کند. با استفاده از ترانسفورماتورها، سوئیچ ها و مدارات کنترل، انرژی بدست آمده می تواند هر مقدار ولتاژ، جریان و فرکانسی داشته باشد. . بلوک دیاگرام کلی یک اینورتر در شکل نشان داده شده است :

در ابتدا سیگنالهای سوئیچینگ توسط پردازشگر تولید می شوند این سیگنالها توسط راه اندازها به پل H تزریق می شوند پل H با استفاده از یک باس DC و سیگنالهای سوئیچینگ دریافتی از راه انداز یک سیگنال مدوله شده با عرض پالس سینوسی جهت راه اندازی فیلتر خروجی و مصرف کننده تولید می کند. قسمت اصلی اینورتر پل H بوده که در کل مداری ساده متشکل از چهار سوئیچ قدرت مطابق شکل زیرمی باشد:

4 pole

اصول کار مدار بسیار ساده است اگر s1 وs4 همزمان روشن شوند نقطه A به VCC و نقطه B به زمین وصل می شود و بدین ترتیب VCC مثبت بر روی بار می افتد در این حالت جریان پس از گذشتن از s1 وارد بار شده و از طرف دیگر از طریق s4 به زمین باز می گردد. در حالتی که s2 وs3 همزمان روشن باشند ولتاژ VCC منفی بر روی بار می افتد و این بار جریان پس از گذشتن از s3 وارد بار شده و از طرف دیگر از طریق s2 به زمین باز می گردد. بدین ترتیب می توان ولتاژهای مثبت و منفی را به تناوب بر روی بار قرار داد. اگر سوئیچ های s2 وs4 یا s1 وs3 همزمان روشن باشند در این حالت اختلاف پتانسیل دو سر بار برابر صفر خواهد شد.
تفاوت اینورتر با ترانسفورماتور در این است که یک ترانسفورماتور ولتاژ AC را به هر ولتاژ مطلوب تبدیل می کند، اما در همان فرکانس ثابت، اما اینورترها، می توانند برای تبدیل از هر سطح ولتاژ DC ، به هر سطح ولتاژ AC، در هر فرکانس مطلوب طراحی شوند. توان خروجی هرگز از توان ورودی تجاوز نمی کند ، اما راندمان می تواند زیاد باشد.