Harmonici su komponente u valnom obliku čija je frekvencija cijeli višekratnik osnovnog vala. Za pretvarači snage , harmonijska kontrola je ključni aspekt za osiguranje kvalitete izlaznog AC valnog oblika.
Uzroci stvaranja harmonika: Tijekom rada pretvarača snage, preklapanje sklopnih uređaja uzrokovat će da izlazni valni oblik sadrži harmonike različitih frekvencija. Ovi harmonici mogu uzrokovati smetnje priključenoj opremi za opterećenje i energetskim sustavima, pa je potrebna kontrola harmonika kako bi se smanjili ili uklonili ovi štetni učinci.
Modulacija širine impulsa (PWM): Modulacija širine impulsa primarni je način harmonijske kontrole. Podešavanjem omjera vremena uključivanja i isključivanja sklopnog uređaja, modulacija širine impulsa može učinkovito kontrolirati harmonijski sadržaj izlaznog valnog oblika. Pretvarač generira impulsni signal i kontrolira veličinu harmonika u izlaznom valnom obliku promjenom širine impulsa.
Višerazinski pretvarač: Tradicionalni pretvarači obično imaju dvorazinsku strukturu, to jest, razina izlaznog valnog oblika može biti samo visoka ili niska. Međutim, višerazinski pretvarači koriste više razina i mogu smanjiti harmonijski sadržaj uvođenjem dodatnih razina u izlazni valni oblik. Ove višerazinske tehnologije uključuju višerazinsku PWM i tehnologiju višerazinske modulacije širine impulsa, koja može finije kontrolirati izlazni valni oblik.
Dizajn filtra: Harmonijska kontrola se također može postići korištenjem harmoničkih filtara na izlazu pretvarača. Ovi filtri su obično LC filtri koji selektivno uklanjaju specifične harmonijske komponente iz izlaznog valnog oblika. Dizajn filtra treba pažljivo uskladiti s radnom frekvencijom i zahtjevima opterećenja pretvarača kako bi se osiguralo učinkovito smanjenje harmonika.
Harmonijski nadzor i povratna sprega: Napredni sustavi pretvarača snage često su opremljeni mogućnostima harmonijskog nadzora i povratne sprege. Praćenjem stvarnog harmonijskog sadržaja izlaznog valnog oblika, sustav može prilagoditi modulaciju širine pulsa i druge parametre prema potrebi za kontrolu razina harmonika u stvarnom vremenu. Ovaj sustav upravljanja zatvorenom petljom pomaže u prilagodbi različitim opterećenjima i radnim uvjetima te održavanju stabilnosti izlaznog valnog oblika.
Kontrola minimalnog gubitka: Harmonijska kontrola također treba uzeti u obzir gubitak samog pretvarača. Prilikom projektiranja pretvarača, inženjeri moraju pronaći ravnotežu koja može kontrolirati harmonike, a istovremeno minimizirati gubitke energije u samom pretvaraču. To uključuje optimizaciju odabira sklopnih uređaja, smanjenje frekvencije uključivanja i poboljšanje sustava za odvođenje topline.
