วงจรอินเวอร์เตอร์ถือเป็นหัวใจสำคัญของ อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้า มีหน้าที่ในการแปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (กระแสตรง) ให้เป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ (ไฟฟ้ากระแสสลับ) การทำความเข้าใจวิธีการทำงานของวงจรอินเวอร์เตอร์ถือเป็นสิ่งสำคัญในการเข้าใจการทำงานของอินเวอร์เตอร์กำลัง
ส่วนประกอบของวงจรอินเวอร์เตอร์:
ทรานซิสเตอร์:
ทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ทำหน้าที่เป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ในวงจรอินเวอร์เตอร์ พวกเขามีหน้าที่ในการแปลงแรงดันไฟฟ้าอินพุต DC เป็นรูปแบบคลื่น DC แบบพัลซิ่งหรือแบบมอดูเลต อินเวอร์เตอร์กำลังใช้ทรานซิสเตอร์สนามผลโลหะออกไซด์เซมิคอนดักเตอร์ (MOSFET) หรือทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์เกตแบบหุ้มฉนวน (IGBT) เป็นส่วนประกอบสวิตชิ่ง
ทรานซิสเตอร์เปิดและปิดอย่างรวดเร็ว สร้างสัญญาณพัลส์ไวด์ธมอดูเลต (PWM) ที่สลับระหว่างสถานะสูงและต่ำ โดยเลียนแบบการสลับระหว่างวงจรบวกและลบของรูปคลื่น AC
การปรับความกว้างพัลส์ (PWM):
PWM เป็นเทคนิคการควบคุมที่ใช้ในวงจรอินเวอร์เตอร์เพื่อปรับความกว้างของพัลส์แรงดันไฟฟ้าที่สร้างโดยทรานซิสเตอร์ ด้วยการเปลี่ยนความกว้างของพัลส์ อินเวอร์เตอร์จึงสามารถควบคุมทั้งแอมพลิจูดและความถี่ของรูปคลื่นเอาท์พุต AC
ตัวอย่างเช่น ในการสร้างเอาต์พุต AC 60 Hz จากอินพุต DC อินเวอร์เตอร์อาจปรับความกว้างของพัลส์ตามลำดับ พัลส์ที่กว้างขึ้นจะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น ในขณะที่พัลส์ที่แคบลงส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าลดลง
หม้อแปลงไฟฟ้า (อุปกรณ์เสริม):
ในอินเวอร์เตอร์กำลังบางรุ่น โดยเฉพาะที่ออกแบบมาสำหรับระดับพลังงานสูง อาจมีหม้อแปลงรวมอยู่ในวงจรอินเวอร์เตอร์ หม้อแปลงไฟฟ้าใช้เพื่อเพิ่มหรือลดแรงดันไฟฟ้าตามที่ต้องการเพื่อให้ตรงกับแรงดันไฟขาออก AC ที่ต้องการ
หม้อแปลงไฟฟ้าช่วยแยกระหว่างอินพุตและเอาต์พุต และตรวจสอบให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอยู่ในระดับที่ต้องการ นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับอินเวอร์เตอร์กำลังที่ใช้ในแอปพลิเคชันกริดไท
ส่วนประกอบการกรอง:
ส่วนประกอบการกรอง เช่น ตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำ ถูกนำมาใช้เพื่อทำให้รูปคลื่น DC ที่สร้างโดยทรานซิสเตอร์เรียบขึ้น ช่วยลดฮาร์โมนิคและเสียงรบกวนในเอาท์พุต AC ส่งผลให้รูปคลื่นสะอาดขึ้นและมีเสถียรภาพมากขึ้น
ตัวเก็บประจุจะกักเก็บพลังงานและปล่อยออกมาในระหว่างที่แรงดันไฟฟ้าตก ในขณะที่ตัวเหนี่ยวนำจะต้านทานการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้า ซึ่งจะช่วยรักษาเอาต์พุตที่สม่ำเสมอ
การทำงานของวงจรอินเวอร์เตอร์:
การแปลง DC เป็น AC:
วงจรอินเวอร์เตอร์ทำงานโดยการเปิดและปิดทรานซิสเตอร์อย่างรวดเร็วตามรูปคลื่นเอาท์พุตที่ต้องการ เมื่อทรานซิสเตอร์เปิดอยู่ ทรานซิสเตอร์จะยอมให้กระแสไหลผ่าน ทำให้เกิดครึ่งวงจรบวกของรูปคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับ เมื่อปิดเครื่อง กระแสไฟฟ้าจะถูกขัดจังหวะ ทำให้เกิดครึ่งวงจรติดลบ
ด้วยการควบคุมระยะเวลาและระยะเวลาของเหตุการณ์การสลับเหล่านี้อย่างแม่นยำ อินเวอร์เตอร์จะสร้างรูปคลื่นที่ใกล้เคียงกับคลื่นไซน์สำหรับอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์บริสุทธิ์หรือคลื่นสี่เหลี่ยมดัดแปลงสำหรับอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ดัดแปลง
การควบคุมความถี่และความกว้าง:
ไมโครคอนโทรลเลอร์หรือวงจรควบคุมของวงจรอินเวอร์เตอร์จะควบคุมความถี่เอาต์พุตและแอมพลิจูดโดยการปรับความกว้างและความถี่ของพัลส์ที่สร้างโดยทรานซิสเตอร์ การควบคุมนี้ช่วยให้อินเวอร์เตอร์สร้างแรงดันไฟฟ้าและความถี่เอาท์พุตที่เข้ากันได้กับข้อกำหนดของโหลดที่เชื่อมต่อ
อินเวอร์เตอร์กำลังขั้นสูงบางรุ่นยังสามารถซิงโครไนซ์ความถี่เอาท์พุตกับการอ้างอิงภายนอก เช่น ความถี่ของกริดในการใช้งานแบบผูกกริด
ขั้นตอนการส่งออก:
หลังจากการมอดูเลต PWM และการแปลงแรงดันไฟฟ้า (หากมีหม้อแปลง) รูปคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับจะถูกส่งไปยังส่วนเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์กำลัง โดยทั่วไปส่วนนี้ประกอบด้วยขั้วต่อเอาต์พุต เต้ารับ หรือซ็อกเก็ตที่คุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่ใช้พลังงานไฟฟ้า AC ของคุณได้
ก่อนที่จะถึงจุดเอาท์พุตเหล่านี้ รูปคลื่น AC อาจผ่านส่วนประกอบการกรองเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงคุณภาพและลดการบิดเบือน
การป้องกันและการตรวจสอบ:
วงจรอินเวอร์เตอร์มักมีคุณสมบัติการป้องกันเพื่อปกป้องอินเวอร์เตอร์และอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ กลไกการป้องกันทั่วไป ได้แก่ การป้องกันกระแสเกิน การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน การป้องกันการลัดวงจร และการป้องกันความร้อน
เซ็นเซอร์ตรวจสอบและวงจรควบคุมจะตรวจสอบอุณหภูมิ แรงดันไฟฟ้า และระดับกระแสของอินเวอร์เตอร์อย่างต่อเนื่อง ทำให้สามารถตอบสนองต่อสภาวะที่ผิดปกติและปิดหรือลดกำลังส่งออกหากจำเป็น เพื่อป้องกันความเสียหาย
● กำลังไฟคลื่นไซน์บริสุทธิ์ต่อเนื่อง 800W และไฟกระชาก 1600W
● พลังงานคลื่นไซน์บริสุทธิ์ที่สะอาดเป็นพิเศษ โดยมีค่าความผิดเพี้ยนฮาร์มอนิกรวมน้อยกว่า 3%
