Инверторът не е просто „обратен токоизправител“. Той превключва постояннотоков източник чрез полупроводникови устройства, управлява времето на тези превключвания и често филтрира резултата, за да създаде променливотокова форма на вълната, подходяща за електродвигател, мрежов интерфейс, UPS или автономен товар.

Архитектурата започва с постояннотокова шина. Нейното напрежение, капацитет, импедансът на източника и допустимата пулсация определят колко енергия е налична при промени в товара.

Постояннотоковият източник и променливотоковият товар поставят различни ограничения; превключващият етап трябва да отговаря и на двете.

Превключвателите създават полярност и средно напрежение

Н-мостът използва четири управлявани превключвателя, за да подава положително или отрицателно постоянно напрежение към товара. Едновременното включване на неправилната двойка създава разрушителен път на ток през двата клона, затова драйверите на затворите добавят мъртво време и налагат блокировки.

Широчинно-импулсната модулация променя средното напрежение чрез изменение на коефициента на запълване на превключвателите. При трифазен инвертор координираните рамена на моста синтезират фазови напрежения, чиято основна честота и амплитуда могат да се управляват за електродвигател.

Формата на вълната е спектър

Товарът не получава директно от моста математически идеална синусоида. Той получава превключващи импулси, съдържащи желаната основна честота плюс хармоници. Индуктивността на електродвигателя филтрира част от формата на вълната; при други товари може да е необходим LC филтър или синусоидален филтър.

Редуващите се състояния на превключвателите обръщат тока, докато ШИМ управлява ефективната изходна форма на вълната.

Ограниченията на приложението се проявяват извън инвертора

Бързите фронтове на напрежението могат да натоварят изолацията на електродвигателя, да създадат лагерни токове и да предизвикат пренапрежение от отразени вълни по дълги кабели. Филтрите, типът на кабела, заземяването и честотата на превключване трябва да се избират съобразно електродвигателя и инсталацията.

Регенеративните товари могат да повишат напрежението на постояннотоковата шина. Системата може да се нуждае от спирачен резистор, активно входно стъпало или път за съхранение на енергия. Входната защита, предварителното зареждане, постояннотоковите предпазители, термичните датчици и изолирането при повреда са също толкова важни.

Опциите за промишлени задвижвания са подредени в задвижвания и управление на движението, а допълнителният хардуер за преобразуване може да бъде разгледан в раздела захранвания.

Ефективността е работен диапазон

Загубите от проводимост, загубите при превключване, магнитните компоненти и охлаждането определят ефективността и наличната мощност. По-високата честота на превключване може да подобри качеството на формата на вълната, но увеличава топлината. Може да е необходимо намаляване на номиналните параметри при голяма надморска височина, висока околна температура, специфични условия в корпуса или недостатъчно охлаждане на електродвигателя при ниски обороти.

Мнение на автора: полезният въпрос не е дали инверторът произвежда променлив ток, а дали цялата система източник–преобразувател–кабел–товар остава електрически и термично управляема по време на стартиране, регенерация, повреди и непрекъсната работа.