Elettronica di potenza - Tipi di inverter

Un inverter si riferisce a un dispositivo elettronico di potenza che converte la potenza in forma CC in forma CA alla frequenza e tensione di uscita richieste.

Gli inverter sono classificati in due categorie principali:

• Voltage Source Inverter (VSI) - L'inverter della sorgente di tensione ha una tensione della sorgente CC rigida, ovvero la tensione CC ha un'impedenza limitata o nulla ai terminali di ingresso dell'inverter.

• Current Source Inverter (CSI)- Un inverter sorgente di corrente viene alimentato con una corrente variabile da una sorgente CC ad alta impedenza. Le onde di corrente risultanti non sono influenzate dal carico.

Inverter monofase

Esistono due tipi di inverter monofase: inverter full bridge e inverter half bridge.

Inverter a mezzo ponte

Questo tipo di inverter è l'elemento costitutivo di base di un inverter full bridge. Contiene due interruttori e ciascuno dei suoi condensatori ha un'uscita di tensione pari a $ \ frac {V_ {dc}} {2} $. Inoltre, gli interruttori si completano a vicenda, cioè se uno è acceso l'altro si spegne.

Inverter a ponte intero

Questo circuito inverter converte CC in CA. Ottiene ciò chiudendo e aprendo gli interruttori nella sequenza corretta. Ha quattro diversi stati operativi che si basano su quali interruttori sono chiusi.

Inverter trifase

Un inverter trifase converte un ingresso CC in un'uscita CA trifase. I suoi tre bracci sono normalmente ritardati di un angolo di 120 ° in modo da generare un'alimentazione AC trifase. Gli interruttori dell'inverter hanno ciascuno un rapporto del 50% e la commutazione avviene ogni T / 6 del tempo T (intervallo di angolo di 60 °). Gli interruttori S1 e S4, gli interruttori S2 e S5 e gli interruttori S3 e S6 si completano a vicenda.

La figura seguente mostra un circuito per un inverter trifase. Non sono altro che tre inverter monofase collegati alla stessa sorgente CC. Le tensioni polari in un inverter trifase sono uguali alle tensioni polari in un inverter monofase a mezzo ponte.

I due tipi di inverter sopra hanno due modalità di conduzione: 180° mode of conduction e 120° mode of conduction.

Modalità di conduzione a 180 °

In questa modalità di conduzione ogni dispositivo è in stato di conduzione per 180 ° dove vengono accesi ad intervalli di 60 °. I terminali A, B e C sono i terminali di uscita del ponte che sono collegati al collegamento trifase a triangolo oa stella del carico.

Il funzionamento di un carico collegato a stella bilanciato è spiegato nello schema seguente. Per il periodo 0 ° - 60 ° i punti S1, S5 e S6 sono in conduzione. I terminali A e C del carico sono collegati alla sorgente nel suo punto positivo. Il terminale B è collegato alla sorgente nel suo punto negativo. Inoltre, le resistenze R / 2 si trovano tra il neutro e l'estremità positiva mentre la resistenza R si trova tra il neutro e il negativo.

Forme d'onda per modalità di conduzione a 180 °

Modalità di conduzione a 120 °

In questa modalità di conduzione, ogni dispositivo elettronico è in uno stato di conduzione per 120 °. È più adatto per una connessione delta in un carico perché si traduce in un tipo di forma d'onda a sei fasi attraverso una qualsiasi delle sue fasi. Pertanto, in qualsiasi istante solo due dispositivi sono in conduzione perché ogni dispositivo conduce a soli 120 °.

Il terminale A sul carico è collegato all'estremità positiva mentre il terminale B è collegato all'estremità negativa della sorgente. Il terminale C sul carico è in una condizione chiamata stato flottante. Inoltre, le tensioni di fase sono uguali alle tensioni di carico come mostrato di seguito.

Tensioni di fase = tensioni di linea

V _AB = V

V _BC = −V / 2

V _CA = −V / 2

Forme d'onda per modalità di conduzione a 120 °