ระยะอินเวอร์เตอร์ของ อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้า เป็นส่วนหลักในการแปลงไฟ DC เป็นไฟ AC ในขั้นตอนนี้ วงจรสวิตชิ่ง เช่น ทรานซิสเตอร์ (IGBT) ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กออกไซด์ของโลหะ (MOSFET) และอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังอื่นๆ ถูกนำมาใช้เพื่อให้สามารถควบคุมรูปคลื่นเอาท์พุตได้อย่างแม่นยำผ่านการควบคุมและเทคโนโลยีการมอดูเลตที่แม่นยำ
วงจรสวิตช์:
แกนหลักของอินเวอร์เตอร์คือวงจรสวิตชิ่งซึ่งจะสลับแหล่งจ่ายไฟ DC ไปเป็นแหล่งจ่ายไฟ AC โดยการเปิดและปิดอุปกรณ์สวิตชิ่ง อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ทรานซิสเตอร์ (โดยปกติคือ IGBT) และ MOSFET อุปกรณ์สวิตชิ่งเหล่านี้ได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำในอินเวอร์เตอร์เพื่อจำลองรูปคลื่นเอาท์พุตที่ต้องการ
รอบการทำงานของอินเวอร์เตอร์:
วงจรพื้นฐานของการทำงานของอินเวอร์เตอร์ประกอบด้วยสองเฟส: เฟสการนำและเฟสตัด ในขั้นตอนการนำอุปกรณ์สวิตชิ่งจะเปิดขึ้นเพื่อให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ ในขณะที่อยู่ในเฟสตัด อุปกรณ์สวิตชิ่งจะถูกปิด และกระแสไฟฟ้าจะถูกบล็อก ด้วยการปรับอัตราส่วนของเวลาเปิดและปิด รูปร่าง ความถี่ และแรงดันไฟฟ้าของรูปคลื่นเอาท์พุตจึงสามารถเปลี่ยนแปลงได้
การปรับความกว้างพัลส์ (PWM):
เพื่อปรับปรุงคุณภาพของรูปคลื่นเอาท์พุต อินเวอร์เตอร์มักจะใช้เทคโนโลยีการปรับความกว้างพัลส์ (PWM) PWM บรรลุการควบคุมรูปคลื่นเอาท์พุตที่มีความแม่นยำสูงโดยการปรับเวลาการทำงานของอุปกรณ์สวิตชิ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง PWM จะเปลี่ยนอุปกรณ์สวิตช์ที่ความถี่ที่แน่นอนและจำลองรูปคลื่น AC ที่ต้องการโดยการปรับเวลาการนำภายในแต่ละรอบการสวิตช์
การควบคุมรูปคลื่นเอาท์พุต:
การออกแบบอินเวอร์เตอร์ช่วยให้วิศวกรสามารถปรับพารามิเตอร์ของรูปคลื่นเอาท์พุต รวมถึงความถี่ แอมพลิจูด และเฟส ความยืดหยุ่นนี้ทำให้อินเวอร์เตอร์สามารถปรับให้เข้ากับความต้องการใช้งานที่แตกต่างกันได้ เช่น การจ่ายไฟ 50Hz ให้กับเครื่องใช้ในครัวเรือน หรือ 60Hz ให้กับอุปกรณ์อุตสาหกรรม
ประสิทธิภาพและการสูญเสียของอินเวอร์เตอร์:
ประสิทธิภาพของสเตจอินเวอร์เตอร์ถือเป็นข้อพิจารณาสำคัญในการออกแบบ จะมีการสูญเสียพลังงานจำนวนหนึ่งในระหว่างกระบวนการเปิดและปิดของอุปกรณ์สวิตช์ และประสิทธิภาพโดยรวมของอินเวอร์เตอร์ขึ้นอยู่กับการควบคุมและลดการสูญเสียเหล่านี้ให้เหลือน้อยที่สุด การออกแบบอินเวอร์เตอร์ที่มีประสิทธิภาพมักจะใช้อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังขั้นสูงและกลยุทธ์การควบคุม PWM ที่ปรับให้เหมาะสมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน
การควบคุมกระแสและแรงดันไฟฟ้า:
อินเวอร์เตอร์ไม่เพียงแต่ต้องสร้างรูปคลื่นที่มีรูปร่างเฉพาะเท่านั้น แต่ยังต้องมั่นใจในความเสถียรของกระแสไฟขาออกและแรงดันไฟฟ้าอีกด้วย ดังนั้นระบบควบคุมจำเป็นต้องตรวจสอบเอาต์พุตแบบเรียลไทม์และปรับการทำงานของอุปกรณ์สวิตชิ่งผ่านกลไกป้อนกลับเพื่อรักษาลักษณะเอาต์พุตที่เสถียร
