Автономний інвертор ня і принцип дії

Автономний інвертор напруги призначений для перетворення постійної напруги в змінну. Існують ще й інвертори струму, вони перетворять постійний струм в змінний. Однак найбільш широке застосування знайшли інвертори напруги. Вони застосовуються для перетворення постійної напруги, наприклад випрямних установок, акумуляторних або сонячних батарей, в змінну напругу, найчастіше частотою 50 Гц або будь-який інший частоти з можливістю її регулювання.

Однофазний автономний інвертор напруги. Принцип дії

Змінна напруга на навантаженні формується шляхом короткочасних чергуються підключень джерела живлення постійної напруги до протилежних клем навантаження, тобто в один момент часу джерело живлення своїми клемами 1-2 підключений до клем навантаження 3-4. а в наступний - до клем 4-3. (Рис. 1) В результаті чого струм через навантаження спочатку протікає в одному напрямку, а потім - в іншому. З підвищенням частоти таких перемикань зростає частота змінного струму на навантаженні.

Мал. 1 - Автономний інвертор напруги. Принцип дії

Ще простіше зрозуміти процес формування змінної напруги з постійного можна якщо уявити, що в одній руці знаходиться резистор, а в інший батарейка. При цьому резистор весь час знаходиться в одному фіксованому положенні, а батарейка підключається то полюсом, то мінусом до одного і того ж висновку резистора. Таким чином струм через резистор буде протікати то в одному, то в протилежному напрямку. Насправді роль перемикачів виконують напівпровідникові ключі.

Принципова схема автономного інвертора напруги показана на рис. 2.

Мал. 2 - Автономний інвертор напруги. Принципова схема

Розглянемо роботу інвертора на прикладі активно-індуктивного навантаження, як найбільш поширеної

Мал. 3 - Шлях протікання струму через елементи інвертора на інтервалі часу t1-t2

Якщо джерелом живлення служить випрямляч, то його необхідно шунтировать конденсатором C. Це дозволить току протікати в зворотному напрямку.

Розглянутий вище алгоритм управління транзисторами дозволяє зберігати величину вихідної напруги інвертора і відповідно струму навантаження постійними, однак в більшості випадків необхідно змінювати напруги з метою отримання необхідної величини струму в навантаженні.

Способи регулювання напруги автономного інвертора

Існують два способи регулювання вихідної напруги інвертора:

1) першим способом є зміна величини напруги джерела живлення Uип;

2) другий спосіб реалізується за допомогою так званих внутрішніх засобів інвертора, а саме за рахунок зміни форми вихідної напруги.

Перший спосіб досить простий і вимагає всього лише регульованого джерела живлення. Суть другого способу полягає в наступному. Для зміни напруги на виході інвертора необхідно зрушити керуючі імпульси, що подаються на бази транзисторів VT2 і VT4. щодо керуючих імпульсів на VT1 і VT3 на кут управління α (рис. 7).

Мал. 7 - Алгоритми управління транзисторами однофазного інвертора напруги

Розглянемо роботу інвертора на при регулюванні величини вихідної напруги

В результаті застосування такого алгоритму управління транзисторами в кривій напруги виникає пауза, що тягне за собою зниження діючого значення напруги. Отже, для регулювання величини напруги на виході інвертора необхідно змінювати кут управління α.

У даній статті розглянуто принцип роботи однофазного дворівневого інвертора напруги, однак існують ще багатофазні і багаторівневі інвертори, але основою їх роботи є принцип дії розглянутого інвертора.

Повернутися на головну сторінку.