インバータ回路は心臓部です パワーインバータ 、DC (直流) 電力を AC (交流) 電力に変換する役割を果たします。インバーター回路がどのように動作するかを理解することは、電力インバーターの機能を理解するために重要です。
インバータ回路のコンポーネント:
トランジスタ:
トランジスタは、インバータ回路の電子スイッチとして機能する半導体デバイスです。これらは、DC 入力電圧を脈動または変調された DC 波形に変換する役割を果たします。パワー インバータは、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ (MOSFET) または絶縁ゲート バイポーラ トランジスタ (IGBT) をスイッチング コンポーネントとして使用します。
トランジスタはオンとオフを急速に切り替えて、ハイ状態とロー状態を繰り返すパルス幅変調 (PWM) 信号を生成し、AC 波形の正負のサイクル間のスイッチングを模倣します。
パルス幅変調 (PWM):
PWM は、トランジスタによって生成される電圧パルスの幅を調整するためにインバータ回路で使用される制御技術です。パルスの幅を変えることにより、インバータは AC 出力波形の振幅と周波数の両方を制御できます。
たとえば、DC 入力から 60 Hz AC 出力を生成するには、インバータがそれに応じてパルスの幅を変調する場合があります。パルスが広いほど電圧は高くなりますが、パルスが狭いほど電圧は低くなります。
変圧器 (オプション):
一部の電力インバータ、特に高電力レベル向けに設計されたものでは、インバータ回路に変圧器が含まれる場合があります。変圧器は、必要に応じて電圧を昇圧または降圧して、目的の AC 出力電圧に一致させるために使用されます。
変圧器は、入力と出力の間の絶縁を提供し、AC 電圧が望ましいレベルであることを保証します。これは、グリッドタイアプリケーションで使用されるパワーインバータにとって特に重要です。
コンポーネントのフィルタリング:
コンデンサやインダクタなどのフィルタ部品は、トランジスタによって生成される脈動 DC 波形を平滑化するために使用されます。 AC 出力の高調波やノイズを低減し、よりクリーンで安定した波形を実現します。
コンデンサはエネルギーを蓄積し、電圧低下時にエネルギーを放出します。一方、インダクタは電流の変化に抵抗し、一貫した出力を維持します。
インバータ回路の動作:
DC から AC への変換:
インバータ回路は、所望の出力波形に従ってトランジスタを高速にオン/オフすることによって動作します。トランジスタがオンになると、電流が流れ、AC 波形の正の半サイクルが生成されます。オフになると電流が遮断され、負の半サイクルが形成されます。
これらのスイッチング イベントのタイミングと持続時間を正確に制御することにより、インバータは、純粋な正弦波インバータの場合は正弦波、修正された正弦波インバータの場合は修正された方形波によく似た波形を生成します。
周波数と振幅の制御:
インバータ回路のマイクロコントローラまたは制御回路は、トランジスタによって生成されるパルスの幅と周波数を調整することによって、出力周波数と振幅を調整します。この制御により、インバータは接続された負荷の要件に適合する出力電圧と周波数を生成できます。
一部の高度な電力インバータは、出力周波数を外部基準 (系統連系アプリケーションの系統周波数など) と同期させることもできます。
出力ステージ:
PWM 変調と電圧変換 (変圧器が存在する場合) の後、AC 波形がパワー インバータの出力セクションに配信されます。通常、このセクションには、AC 電源デバイスを接続できる出力端子、コンセント、またはソケットが含まれます。
これらの出力点に到達する前に、AC 波形は追加のフィルタリング コンポーネントを通過して、品質をさらに向上させ、歪みを低減することがあります。
保護と監視:
インバーター回路には、インバーターと接続された機器を保護するための保護機能が組み込まれていることがよくあります。一般的な保護メカニズムには、過電流保護、過電圧保護、短絡保護、および熱保護が含まれます。
監視センサーと制御回路は、インバーターの温度、電圧、電流レベルを継続的に監視し、異常な状態に対応し、損傷を防ぐために必要に応じて電力出力をシャットダウンまたは低減できるようにします。
●800Wの連続純粋正弦波電力と1600Wのサージ電力。
●超クリーンな純粋な正弦波パワー。全高調波歪みは 3% 未満です。
