Inverterski stupanj a pretvarač snage je ključni dio pretvaranja istosmjerne struje u izmjeničnu. U ovoj fazi, sklopni krugovi, kao što su tranzistori (IGBT), tranzistori s efektom metalnog oksida (MOSFET) i drugi energetski poluvodički uređaji, koriste se za postizanje precizne kontrole izlaznog valnog oblika kroz tehnologiju precizne kontrole i modulacije.
Krug prekidača:
Jezgra pretvarača je sklopni krug, koji prebacuje istosmjerno napajanje na izmjenično napajanje uključivanjem i isključivanjem sklopnog uređaja. Često korišteni energetski poluvodički uređaji uključuju tranzistore (obično IGBT) i MOSFET-ove. Ovi sklopni uređaji se precizno kontroliraju u pretvaraču kako bi se simulirao željeni izlazni valni oblik.
Radni ciklus pretvarača:
Osnovni ciklus rada pretvarača uključuje dvije faze: fazu provođenja i fazu prekida. U fazi provođenja, sklopni uređaj je uključen, dopuštajući struji prolaz; dok je u fazi prekida rasklopni uređaj isključen, a struja blokirana. Podešavanjem omjera vremena uključivanja i isključivanja, oblik, frekvencija i napon izlaznog valnog oblika mogu se promijeniti.
Modulacija širine pulsa (PWM):
Kako bi poboljšali kvalitetu izlaznog valnog oblika, pretvarači obično koriste tehnologiju modulacije širine impulsa (PWM). PWM postiže visoko preciznu kontrolu izlaznog valnog oblika podešavanjem radnog vremena sklopnog uređaja. Konkretno, PWM prebacuje sklopni uređaj na određenu frekvenciju i simulira potrebni izmjenični valni oblik podešavanjem vremena provođenja unutar svakog ciklusa prebacivanja.
Kontrola izlaznog valnog oblika:
Dizajn pretvarača omogućuje inženjerima podešavanje parametara izlaznog valnog oblika, uključujući frekvenciju, amplitudu i fazu. Ova fleksibilnost omogućuje prilagodbu pretvarača različitim potrebama primjene, na primjer, pružanje snage od 50 Hz kućanskim aparatima ili snage 60 Hz industrijskoj opremi.
Učinkovitost pretvarača i gubici:
Učinkovitost inverterskog stupnja ključno je razmatranje u dizajnu. Tijekom procesa uključivanja i isključivanja rasklopnog uređaja doći će do određenog gubitka energije, a ukupna učinkovitost pretvarača ovisi o kontroli i minimiziranju tih gubitaka. Učinkoviti dizajni pretvarača obično koriste napredne energetske poluvodičke uređaje i optimizirane PWM strategije upravljanja za poboljšanje učinkovitosti pretvorbe energije.
Kontrola struje i napona:
Inverter ne samo da treba generirati valni oblik određenog oblika, već mora osigurati i stabilnost izlazne struje i napona. Stoga upravljački sustav treba nadzirati izlaz u stvarnom vremenu i prilagoditi rad sklopnog uređaja putem mehanizma povratne sprege kako bi održao stabilne izlazne karakteristike.
