Bir invertör, doğrultucuyu basitçe “tersine çevirmez”. Bir DC kaynağını yarı iletken elemanlar üzerinden anahtarlar, bu anahtarların zamanlamasını kontrol eder ve çoğu zaman sonucu bir motor, şebeke bağlantısı, UPS veya bağımsız yük için uygun bir AC dalga biçimi oluşturacak şekilde filtreler.

Mimari, bir DC barasıyla başlar. DC barasının gerilimi, kapasitansı, kaynak empedansı ve izin verilen dalgalanması, yük değişimleri sırasında ne kadar enerjinin kullanılabilir olduğunu belirler.

DC kaynağı ve AC yük farklı kısıtlamalar getirir; anahtarlama katı her ikisini de karşılamalıdır.

Anahtarlar polariteyi ve ortalama gerilimi oluşturur

Bir H-köprüsü, yükün üzerine pozitif veya negatif DC gerilim uygulamak için dört kontrollü anahtar kullanır. Yanlış anahtar çiftinin aynı anda açılması, yıkıcı bir kısa devre yolu oluşturur; bu nedenle kapı sürücüleri ölü zaman ekler ve kilitlemeler uygular.

Darbe genişlik modülasyonu, anahtar görev çevrimini değiştirerek ortalama gerilimi değiştirir. Üç fazlı bir invertörde, koordineli köprü kolları temel frekansı ve genliği bir motor için kontrol edilebilen faz gerilimleri sentezler.

Dalga biçimi bir spektrumdur

Yük, doğrudan köprüden gelen matematiksel olarak kusursuz bir sinüs dalgası görmez. İstenen temel bileşeni ve harmonikleri içeren anahtarlama darbelerini görür. Motorun endüktansı dalga biçiminin bir bölümünü filtreler; diğer yükler için bir LC filtresi veya sinüs dalgası filtresi gerekebilir.

Alternatif anahtar durumları akımı tersine çevirirken PWM, etkin çıkış dalga biçimini kontrol eder.

Uygulama sınırları invertörün dışında ortaya çıkar

Hızlı gerilim kenarları motor yalıtımını zorlayabilir, yatak akımları oluşturabilir ve uzun kablolarda yansıyan dalga kaynaklı aşırı gerilime yol açabilir. Filtreler, kablo tipi, topraklama ve anahtarlama frekansı motor ve tesisatla birlikte seçilmelidir.

Rejeneratif yükler DC bara gerilimini yükseltebilir. Sistemde bir frenleme direnci, aktif ön uç veya enerji depolama yolu gerekebilir. Giriş koruması, ön şarj devresi, DC sigortası, termal sensörler ve arıza yalıtımı da aynı derecede önemlidir.

Endüstriyel sürücü seçenekleri sürücüler ve hareket kontrolü bölümünde düzenlenirken, destekleyici dönüştürme donanımları güç kaynakları üzerinden incelenebilir.

Verimlilik bir çalışma aralığıdır

İletim kaybı, anahtarlama kaybı, manyetik elemanlar ve soğutma, verimliliği ve kullanılabilir gücü belirler. Daha yüksek anahtarlama frekansı dalga biçimi kalitesini artırabilir, ancak ısıyı da yükseltir. Yükseklik, ortam sıcaklığı, muhafaza koşulları veya düşük hızlı motor soğutması nedeniyle kapasite düşürme gerekebilir.

Yazarın görüşü: asıl yararlı soru, bir invertörün AC üretip üretmediği değil; eksiksiz kaynak–dönüştürücü–kablo–yük sisteminin ilk çalıştırma, rejenerasyon, arıza ve sürekli çalışma sırasında elektriksel ve termal olarak kontrol altında kalıp kalmadığıdır.