Bir devrenin invertör aşaması güç çevirici DC gücünü AC gücüne dönüştürmenin temel parçasıdır. Bu aşamada, hassas kontrol ve modülasyon teknolojisi yoluyla çıkış dalga formunun hassas kontrolünü sağlamak için transistörler (IGBT), metal oksit alan etkili transistörler (MOSFET) ve diğer güç yarı iletken cihazları gibi anahtarlama devreleri kullanılır.
Anahtar devresi:
İnverterin çekirdeği, anahtarlama cihazını açıp kapatarak DC güç kaynağını AC güç kaynağına değiştiren anahtarlama devresidir. Yaygın olarak kullanılan güç yarı iletken cihazları arasında transistörler (genellikle IGBT'ler) ve MOSFET'ler bulunur. Bu anahtarlama cihazları, istenen çıkış dalga biçimini simüle etmek için invertörde hassas bir şekilde kontrol edilir.
İnvertör çalışma döngüsü:
İnverter işleminin temel döngüsü iki fazdan oluşur: iletim fazı ve kesme fazı. İletim aşamasında, anahtarlama cihazı açılarak akımın geçmesine izin verilir; kesme aşamasındayken anahtarlama cihazı kapatılır ve akım bloke edilir. Açma ve kapatma sürelerinin oranı ayarlanarak çıkış dalga formunun şekli, frekansı ve voltajı değiştirilebilir.
Darbe Genişliği Modülasyonu (PWM):
Çıkış dalga formunun kalitesini artırmak için invertörler genellikle darbe genişlik modülasyonu (PWM) teknolojisini kullanır. PWM, anahtarlama cihazının çalışma süresini ayarlayarak çıkış dalga formunun yüksek hassasiyetli kontrolünü sağlar. Spesifik olarak PWM, anahtarlama cihazını belirli bir frekansta anahtarlar ve her anahtarlama döngüsünde iletim süresini ayarlayarak gerekli AC dalga biçimini simüle eder.
Çıkış dalga biçimi kontrolü:
İnvertörün tasarımı, mühendislerin frekans, genlik ve faz dahil olmak üzere çıkış dalga biçiminin parametrelerini ayarlamasına olanak tanır. Bu esneklik, invertörün, örneğin ev aletlerine 50Hz güç veya endüstriyel ekipmanlara 60Hz güç sağlamak gibi farklı uygulama ihtiyaçlarına uyarlanmasına olanak tanır.
İnverter verimliliği ve kayıpları:
İnverter aşamasının verimliliği tasarımda önemli bir husustur. Anahtarlama cihazının açılıp kapanması sırasında belli miktarda enerji kaybı olacaktır ve invertörün genel verimliliği bu kayıpların kontrolüne ve minimuma indirilmesine bağlıdır. Verimli invertör tasarımları, enerji dönüşüm verimliliğini artırmak için genellikle gelişmiş güç yarı iletken cihazları ve optimize edilmiş PWM kontrol stratejileri kullanır.
Akım ve gerilim kontrolü:
İnverterin yalnızca belirli bir şekle sahip bir dalga formu üretmesi değil, aynı zamanda çıkış akımının ve voltajının stabilitesini de sağlaması gerekir. Bu nedenle, kontrol sisteminin çıkışı gerçek zamanlı olarak izlemesi ve kararlı çıkış özelliklerini korumak için anahtarlama cihazının çalışmasını bir geri bildirim mekanizması aracılığıyla ayarlaması gerekir.
