のインバータ段 パワーインバータ DC 電力を AC 電力に変換するコア部分です。この段階では、トランジスタ（IGBT）、金属酸化膜電界効果トランジスタ（MOSFET）、その他のパワー半導体デバイスなどのスイッチング回路を使用して、精密な制御および変調技術を通じて出力波形の精密な制御を実現します。
スイッチ回路:
インバータの核となるのはスイッチング回路で、スイッチング素子をオン・オフすることで直流電源を交流電源に切り替えます。一般的に使用されるパワー半導体デバイスには、トランジスタ (通常は IGBT) と MOSFET が含まれます。これらのスイッチング デバイスはインバータ内で正確に制御され、目的の出力波形をシミュレートします。
インバータ動作サイクル:
インバータ動作の基本サイクルには、導通フェーズと遮断フェーズの 2 つのフェーズが含まれます。導通段階では、スイッチング デバイスがオンになり、電流が通過します。カットオフ段階では、スイッチング デバイスがオフになり、電流がブロックされます。オン時間とオフ時間の比率を調整することで、出力波形の形状、周波数、電圧を変更できます。
パルス幅変調 (PWM):
出力波形の品質を向上させるために、インバータは通常、パルス幅変調 (PWM) 技術を使用します。 PWMはスイッチング素子の動作時間を調整することで出力波形の高精度な制御を実現します。具体的には、PWM は特定の周波数でスイッチング デバイスをスイッチングし、各スイッチング サイクル内の導通時間を調整することで必要な AC 波形をシミュレートします。
出力波形制御：
インバーターの設計により、エンジニアは周波数、振幅、位相などの出力波形のパラメーターを調整できます。この柔軟性により、インバーターはさまざまなアプリケーションのニーズに適応できます。たとえば、家庭用電化製品に 50 Hz の電力を供給したり、産業用機器に 60 Hz の電力を供給したりできます。
インバータの効率と損失:
インバーター段の効率は、設計における重要な考慮事項です。スイッチング デバイスのターンオンおよびターンオフのプロセス中にはある程度のエネルギー損失が発生し、インバータの全体的な効率はこれらの損失の制御と最小化に依存します。効率的なインバータ設計では、通常、高度なパワー半導体デバイスと最適化された PWM 制御戦略を使用して、エネルギー変換効率を向上させます。
電流および電圧制御:
インバータは特定の形状の波形を生成するだけでなく、出力電流と電圧の安定性を確保する必要があります。したがって、制御システムは出力をリアルタイムで監視し、フィードバック機構を通じてスイッチング デバイスの動作を調整して、安定した出力特性を維持する必要があります。
