อินเวอร์เตอร์ระดับมืออาชีพสร้างความเป็นไปได้ที่ไร้ขีดจำกัด

บทนำของอินเวอร์เตอร์

อินเวอร์เตอร์เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่แปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรง โดยส่วนใหญ่ใช้เพื่อจ่ายพลังงานให้กับโหลด อินเวอร์เตอร์เป็นอุปกรณ์ที่แปลงแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เป็นแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) สามารถใช้ในระบบไมโครคอมพิวเตอร์หรือไมโครคอมพิวเตอร์แบบชิปเดี่ยว รวมถึงอุปกรณ์ประมวลผลสัญญาณได้

อินเวอร์เตอร์อินเวอร์เตอร์สามารถแบ่งออกเป็นอินเวอร์เตอร์เฟสเดียว อินเวอร์เตอร์สามเฟส และอินเวอร์เตอร์ฟูลบริดจ์ตามระดับกำลังไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์เฟสเดียวและสามเฟสประกอบด้วยหม้อแปลง ตัวกรอง และตัวกรอง LC และรูปคลื่นเอาต์พุตเป็นคลื่นไซน์ ส่วนอินเวอร์เตอร์ฟูลบริดจ์ประกอบด้วยวงจรเรียงกระแสและตัวกรอง วงจรไดโอด Schottky (PWM) และวงจรขับ และรูปคลื่นเอาต์พุตเป็นคลื่นสี่เหลี่ยม

อินเวอร์เตอร์สามารถจำแนกได้เป็นสามประเภท ได้แก่ ประเภทเปิด-ปิดคงที่ ประเภทควบคุมโซนตายตัว (เส้นทางคลื่นไซน์) และประเภทควบคุมสวิตช์ (เส้นทางคลื่นสี่เหลี่ยม) ด้วยการพัฒนาของเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลัง อินเวอร์เตอร์จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลากหลายสาขา

แนวคิดพื้นฐาน

อินเวอร์เตอร์เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังที่แปลงกระแสตรงเป็นกระแสสลับ อินเวอร์เตอร์ประกอบด้วยวงจรเรียงกระแสและตัวกรอง วงจรไดโอดชอตต์กี (SOK) และวงจรขับเคลื่อน

อินเวอร์เตอร์สามารถแบ่งออกเป็นอินเวอร์เตอร์แบบแอคทีฟและอินเวอร์เตอร์แบบพาสซีฟ อินเวอร์เตอร์แบบพาสซีฟ หรือที่รู้จักกันในชื่อวงจรอินเวอร์เตอร์หรือวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้า โดยทั่วไปประกอบด้วยส่วนป้อนเข้า ส่วนกรองกลาง (LC) ส่วนเอาต์พุต (ตัวเรียงกระแส) เป็นต้น ส่วนอินเวอร์เตอร์แบบแอคทีฟนั้นทำหน้าที่แปลงสัญญาณแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่เสถียร

โดยทั่วไป อินเวอร์เตอร์แบบพาสซีฟจะมีตัวเก็บประจุชดเชยอยู่ในวงจรเรียงกระแส ในขณะที่อินเวอร์เตอร์แบบแอคทีฟจะมีตัวเหนี่ยวนำกรองอยู่ในวงจรเรียงกระแส

วงจรอินเวอร์เตอร์มีข้อดีหลายประการ เช่น ขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ประสิทธิภาพสูง และอื่นๆ จึงเป็นส่วนประกอบสำคัญของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังทุกชนิด

การจำแนกประเภท

ตามโครงสร้างทางโทโพโลยีของอินเวอร์เตอร์ สามารถแบ่งออกได้เป็น: อินเวอร์เตอร์แบบฟูลบริดจ์ และอินเวอร์เตอร์แบบพุชพูล

สามารถแบ่งออกเป็นอินเวอร์เตอร์แบบ PWM (การปรับความกว้างพัลส์), อินเวอร์เตอร์แบบ SPWM (การปรับสัญญาณควอดราเจอร์) และอินเวอร์เตอร์แบบ SVPWM (การปรับเวกเตอร์แรงดันอวกาศ)

ตามการจำแนกประเภทวงจรขับ สามารถแบ่งออกได้เป็น: แบบฮาล์ฟบริดจ์ และแบบพุชพูล

ตามประเภทของโหลด สามารถแบ่งออกได้เป็น แหล่งจ่ายไฟอินเวอร์เตอร์เฟสเดียว, แหล่งจ่ายไฟอินเวอร์เตอร์สามเฟส, ตัวแปลง DC, แหล่งจ่ายไฟอินเวอร์เตอร์แบบมีตัวกรองแอคทีฟ เป็นต้น

ตามโหมดการควบคุม สามารถแบ่งออกได้เป็น: โหมดกระแสไฟฟ้า และ โหมดแรงดันไฟฟ้า

ขอบเขตการใช้งาน

อินเวอร์เตอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม อุปกรณ์ทางทหาร การบินและอวกาศ และสาขาอื่นๆ ตัวอย่างเช่น ในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม อุปกรณ์ชดเชยกำลังไฟฟ้าเชิงปฏิกิริยาที่ใช้เป็นหลักในระบบไฟฟ้าสามารถปรับการจ่ายไฟแรงสูง ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต ประหยัดพลังงานไฟฟ้า และให้การจ่ายไฟที่เสถียรสำหรับการผลิตทางอุตสาหกรรม ในด้านการสื่อสาร อุปกรณ์ชดเชยกำลังไฟฟ้าเชิงปฏิกิริยาสามารถใช้เพื่อปรับแรงดันของระบบแรงดันต่ำให้เสถียรอยู่ในช่วงที่เหมาะสมและทำให้การสื่อสารทางไกลเป็นไปได้ ในด้านการขนส่ง สามารถใช้ในระบบสตาร์ทเครื่องยนต์และระบบชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ ในอุปกรณ์ทางทหาร สามารถใช้ในระบบจ่ายไฟและระบบควบคุมอัตโนมัติของอุปกรณ์อาวุธ ในด้านการบินและอวกาศ สามารถใช้ในระบบจ่ายไฟสตาร์ทเครื่องยนต์และระบบจ่ายไฟชาร์จแบตเตอรี่ของเครื่องบิน