Växelriktarsteget för en strömriktare är kärnan i att konvertera likström till växelström. I detta skede används omkopplingskretsar, såsom transistorer (IGBT), metalloxidfälteffekttransistorer (MOSFET) och andra krafthalvledaranordningar, för att uppnå exakt kontroll av den utgående vågformen genom exakt styr- och moduleringsteknik.
Brytarkrets:
Kärnan i växelriktaren är omkopplingskretsen, som växlar DC-strömförsörjningen till AC-strömförsörjning genom att slå på och stänga av omkopplingsenheten. Vanligt använda effekthalvledarenheter inkluderar transistorer (vanligtvis IGBT) och MOSFETs. Dessa omkopplingsanordningar styrs exakt i växelriktaren för att simulera den önskade utgångsvågformen.
Växelriktarens arbetscykel:
Den grundläggande cykeln för växelriktarens drift inkluderar två faser: ledningsfasen och brytfasen. I ledningsfasen slås omkopplingsanordningen på, vilket tillåter ström att passera; medan i avstängningsfasen stängs omkopplingsanordningen av och strömmen blockeras. Genom att justera förhållandet mellan på- och av-tid kan formen, frekvensen och spänningen för den utgående vågformen ändras.
Pulsbreddsmodulering (PWM):
För att förbättra kvaliteten på den utgående vågformen använder växelriktare vanligtvis pulsbreddsmodulationsteknik (PWM). PWM uppnår högprecisionskontroll av utgångsvågformen genom att justera omkopplingsenhetens arbetstid. Specifikt växlar PWM omkopplingsanordningen vid en viss frekvens och simulerar den erforderliga AC-vågformen genom att justera ledningstiden inom varje omkopplingscykel.
Utdatavågformskontroll:
Utformningen av växelriktaren gör det möjligt för ingenjörer att justera parametrar för den utgående vågformen, inklusive frekvens, amplitud och fas. Denna flexibilitet gör att växelriktaren kan anpassas till olika applikationsbehov, till exempel att tillhandahålla 50Hz ström till hushållsapparater eller 60Hz ström till industriell utrustning.
Växelriktarens effektivitet och förluster:
Effektiviteten hos växelriktarsteget är en nyckelfaktor i konstruktionen. Det kommer att finnas en viss mängd energiförluster under på- och avstängningsprocessen för omkopplingsanordningen, och omriktarens totala effektivitet beror på kontrollen och minimeringen av dessa förluster. Effektiva växelriktardesigner använder vanligtvis avancerade krafthalvledarenheter och optimerade PWM-kontrollstrategier för att förbättra energiomvandlingseffektiviteten.
Ström- och spänningskontroll:
Växelriktaren behöver inte bara generera en vågform av en specifik form, utan måste också säkerställa stabiliteten hos utströmmen och spänningen. Därför måste styrsystemet övervaka utsignalen i realtid och justera växlingsanordningens funktion genom en återkopplingsmekanism för att bibehålla stabila utdatakarakteristika.
