یک اینورتر یا همان inverter (معکوس کننده) یکی از تجهیزات اتوماسیون صنعتی به شمار می رود و وظیفه تبدیل ولتاژ مستقیم (DC) به ولتاژ متناوب (AC) را برعهده دارد. در برخی موارد، ورودی ولتاژ مستقیم (DC) معمولا پایین تر است در حالیکه خروجی ولتاژ متناوب (AC) برابر ولتاژ برچسب تامین کننده یا ۱۲۰ ولت، یا ۲۴۰ولت بسته کشور تولید کننده می باشد. اینورتر ممکن است بعنوان تجهیزات مستقل برای برنامه های کاربردی مانند انرژی خورشیدی ساخته شود یا بعنوان یک منبع تغذیه پشتیبان باتری هایی که بطور جداگانه شارژ می شودند، کار کنند. تیم تخصصی اول صنعت در این مقاله قصد دارد تا به معرفی اینورتر و نحوه کارکرد آن بپردازد. با ما همراه باشید...

حالتهای دیگری نیز برای اینورتر وجود دارد که شامل یک مدار بزرگتر مانند یک منبع تغذیه یا UPS است . در این مورد، ورودی ولتاژ مستقیم (DC) اینورتر، از نیروی برق یکسوکننده ی ولتاژ متناوب (AC) موجود در PSU می آید، هرچند برق یکسوکننده ی ولتاژ متناوب (AC) در UPS وصل باشد و یا برق قطع باشد که دراینصورت برق مورد نیاز را از باطری میگیرد.

انواع مختلف اینورتر ها بر اساس شکل موج کلید، موجود می باشد.این ها پیکربندی های متفاوت; راندمان،، مزایا و معایبی را دارند. یک اینورتر ، ولتاژ متناوب (AC) خود را از برق ولتاژ مستقیم (DC ) فراهم میکند و این عمل در مبحث برق الکترونیک و تجهیزات الکتریکی، در ولتاژ منبع تغذیه مفید است. مدارها با توجه به تکنولوژی کلید، نوع کلید، شکل موج، فرکانس و شکل موج خروجی طبقه بندی می شوند.

اساس کار اینورتر

مدار اصلی شامل یک نوسانگر، مدار کنترل، مدار درایو برای دستگاه های صوتی، کلید و ترانسفورماتور است. تبدیل مستقیم ولتاژ (DC) به برق متناوب ذخیره شده، از تبدیل برق ذخیره شده یک منبع ولتاژ مستقیم (DC) مانند باتری و یا از یک خروجی یکسو کننده به ولتاژ متناوب ،بدست می اید. این کار با استفاده از دستگاه های سوئیچینگ انجام می گیرد، که بطور مداوم روشن و خاموش شده و در مرحله ی بعد از ترانسفورماتور( مبدل) استفاده میشود.اگر چه برخی از تنطیمات بطور گسترده از مبدل استفاده نمی کنند. ورودی ولتاژ مستقیم (DC) توسط دستگاه های برقی مانند MOSFETها یا ترانزیتورهای برقی و یا پالس های تغذیه شده ،روشن و خاموش می شود. ولتاژ متغیر در ابتدا موجب ایجاد ولتاژ متناوب در سیم پیچ ثانویه می شود، مبدل نیز به عنوان یک تقویت کننده کار می کند و با تغییر نسبت ولتاژ خروجی تعیین شده ، ولتاژ خروجی را افزایش می دهد. در بیشتر موارد ولتاژخروجی از ۱۲ ولت باتری ها به ۱۲۰ ولت و یا ۲۴۰ ولت ولتاژ متناوب (AC) افزایش می یابد. سه مرحله اینورتر خروجی که معمولا مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از؛ یک فشار-کشش با یک مبدل مرکزی،که به صورت یک نیم پل یا پل کامل هستند. فشار-کشش با یک مبدل مرکزی به دلیل سادگی و نتایج تضمین شده بسیار رایج هستند؛ با این حال از مبدل سنگین تر استفاده می شود که دارای کارایی کمتری است. یک مبدل فشار-کشش ولتاژ مستقیم (DC) به ولتاژ متناوب (AC) در شکل زیر نشان داده شده است.

اینورتر چیست

شکل موج خروجی اینورتر

اینورتر ها با توجه به شکل موج خروجی آنها به سه نوع رایج دسته بندی میشوند:

موج مربعی، موج سینوسی خالص و موج سینوسی متغیر; موج مربعی ساده و ارزانتر است با این حال، کیفیت آن در مقایسه با دو نوع دیگر کم تر است. موج مربعی اصلاح شده کیفیت بهتری نسبت به بقیه دارد.(THD~45% اعوجاج هارمونیک) و برای تجهیزات الکترونیکی مناسب است. این نوع موجها دارای پالس های مستطیلی با نقاط کور در نیمه چپ مثبت و نیمه چپ منفی (اعوجاج هارمونیک حدود ۲۴٪) هستند.

شکل موجی خروجی اینورتر

اینورتر موج سینوسی با بهترین شکل موج و کمترین اعوجاج هارمونیک حدود ۳٪ می باشد. با این حال، این نوع گران قیمت ترین و کاربردی ترین شکل موج هست که در برنامه هایی مانند تجهیزات پزشکی، استریو، چاپگرهای لیزری و سایر برنامه های کاربردی دیگر که نیاز به شکل موج های سینوسی دارند، مورد استفاده قرار میگیرد. همچنین از آن نیز در مبدل های شبکه و تجهیزات متصل به شبکه استفاده می شود.

شکل سیسنوسی خروجی اینورتر