نحوه کار برد اینورتر در کالای برقی

انواع اینورترها بر اساس منبع و نوع بار

1. اینورتر منبع جریان
   این نوع اینورتر به‌طور خاص برای منابع جریان طراحی شده است که برای تأمین انرژی دستگاه‌ها و ماشین‌آلات مختلف کاربرد دارد.

2. اینورتر منبع ولتاژ
   اینورتر منبع ولتاژ برای تأمین ولتاژ ثابت در انواع دستگاه‌ها و سیستم‌های مختلف به کار می‌رود.

3. اینورتر تک‌فاز
   اینورتر تک‌فاز معمولاً برای سیستم‌های موتورهای تک‌فاز و دستگاه‌های کم‌مصرف‌تر استفاده می‌شود.

4. اینورتر سه‌فاز
   اینورتر سه‌فاز برای سیستم‌های برق سه‌فاز کاربرد دارد و به‌ویژه در صنعت و سیستم‌های بزرگتر استفاده می‌شود.

اینورترها بر اساس تکنیک‌های PWM (مدولاسیون عرض پالس)

1. مدولاسیون عرض پالس ساده (SPWM)
   این تکنیک برای کنترل ولتاژ و فرکانس استفاده می‌شود و به یکی از روش‌های رایج در اینورترها تبدیل شده است.

2. مدولاسیون عرض پالس چندگانه (MPWM)
   MPWM یک تکنیک پیشرفته‌تر است که به کاهش نویز و افزایش کارایی کمک می‌کند.

3. مدولاسیون عرض پالس سینوسی (SPWM)
   این نوع مدولاسیون در اینورترهایی استفاده می‌شود که نیاز به موج سینوسی دقیق دارند.

4. مدولاسیون عرض پالس سینوسی اصلاح شده (MSPWM)
   در این نوع، پالس‌های اصلاح شده تولید می‌شود که به‌ویژه در اینورترهای موج سینوسی اصلاح شده کاربرد دارد.

اینورترها بر اساس تعداد سطح خروجی

1. اینورتر دو سطحی معمولی
   اینورترهای دو سطحی معمولی معمولاً برای کاربردهای ساده‌تر با هزینه کم استفاده می‌شوند و به طور گسترده در سیستم‌های خانگی به کار می‌روند.

2. اینورتر چند سطحی
   اینورترهای چند سطحی برای سیستم‌های پیچیده‌تر و تجهیزات صنعتی طراحی شده‌اند و بازده انرژی بالاتری دارند.

انتخاب نوع اینورتر به نیازهای خاص کاربرد، هزینه، عملکرد و نوع بار بستگی دارد. اینورترهای موج سینوسی برای دستگاه‌های حساس بهترین عملکرد را دارند، در حالی که اینورترهای موج مربعی ارزان‌تر و برای ابزارهای ساده مناسب‌تر هستند. اینورترهای موج سینوسی اصلاح شده می‌توانند انتخاب مناسبی برای بسیاری از کاربردهای عمومی باشند، هرچند که ممکن است در برخی از دستگاه‌ها کارایی کمتری داشته باشند.

کاربردهای برد اینورتر در سیستم‌های مختلف

اینورترها در کاربردهای متنوع از جمله آداپتورهای خودرو تا سیستم‌های انرژی خورشیدی و منابع تغذیه اضطراری استفاده می‌شوند. در زیر به برخی از مهم‌ترین کاربردهای اینورتر اشاره شده است:

🔋 منابع تغذیه بدون وقفه (UPS)

اینورترها در منابع تغذیه بدون وقفه (UPS) برای تبدیل DC به AC و تأمین برق پشتیبان در زمان قطع برق استفاده می‌شوند.

❄️ کولر گازی اسپلیت

برای تأمین انرژی مورد نیاز کولرهای گازی اسپلیت و تبدیل DC به AC جهت کنترل سرعت کمپرسور و بهبود عملکرد انرژی، اینورترها کاربرد دارند.

🧊 یخچال

در یخچال‌های هوشمند و سیستم‌های کنترل دمای دقیق، اینورترها برای کنترل سرعت کمپرسور و افزایش کارایی انرژی به کار می‌روند.

🏠 برد اینورتر لوازم خانگی

اینورترها در لوازم خانگی مانند ماشین لباسشویی، مایکروویو و آبگرمکن‌ها برای تأمین انرژی کارآمدتر و کنترل سرعت موتور استفاده می‌شوند.

☀️ سیستم‌های انرژی خورشیدی

در سیستم‌های انرژی خورشیدی برای تبدیل DC تولیدی توسط پنل‌های خورشیدی به AC قابل استفاده در خانه یا شبکه برق شهری، اینورترها نقش اساسی دارند.

⚡ برد اینورتر منابع برق اضطراری

در منابع برق اضطراری مانند ژنراتورها و پشتیبانی‌های اضطراری برای تبدیل برق ذخیره‌شده به برق AC قابل استفاده برای تجهیزات حساس، اینورترها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

🖨️ ماشین‌های چاپ

در ماشین‌های چاپ صنعتی که به تأمین توان بالا نیاز دارند، اینورترها برای کنترل سرعت موتور و تنظیم قدرت به کار می‌روند.

💻 منبع تغذیه لپ‌تاپ و کامپیوتر

اینورترها برای تبدیل انرژی DC باتری لپ‌تاپ یا کامپیوتر به AC جهت شارژ و تأمین توان مورد نیاز دستگاه‌ها کاربرد دارند.

📺 برد اینورتر و تغذیه تلویزیون

در تلویزیون‌های مدرن برای بهبود کارایی انرژی و جلوگیری از هدر رفت انرژی، اینورترها به کار می‌روند.

🚪 آسانسور

در آسانسورها و سیستم‌های حرکتی برای کنترل سرعت و حرکت موتور، اینورترها جهت بهبود عملکرد و کاهش مصرف انرژی استفاده می‌شوند.

اینورترها در بسیاری از سیستم‌های انرژی و دستگاه‌های روزمره نقش حیاتی در بهبود کارایی، کاهش مصرف انرژی و افزایش عمر مفید تجهیزات دارند.

نحوه کار اینورتر

اینورتر دستگاهی است که برای کنترل ولتاژ و فرکانس منبع تغذیه و تنظیم یکپارچه سرعت چرخش موتورها در لوازم خانگی و ماشین‌آلات صنعتی استفاده می‌شود. برای درک عملکرد این دستگاه، ابتدا باید ساختار داخلی آن را بررسی کنیم.

مکانیزم کاری اینورتر

عملکرد اصلی یک اینورتر تبدیل جریان متناوب (AC) به جریان مستقیم (DC) و سپس تبدیل مجدد DC به AC با ولتاژ و فرکانس قابل تنظیم است. این فرآیند شامل دو بخش مهم است:

1. مدار مبدل (Rectifier):
   در ابتدا، مدار مبدل جریان متناوب (AC) ورودی را به جریان مستقیم (DC) تبدیل می‌کند. این فرآیند به اصلاح جریان (Rectification) معروف است. برای این کار از دیود، که یک وسیله نیمه‌هادی است، استفاده می‌شود تا تنها جهت رو به جلو جریان الکتریسیته عبور کند و جریان متناوب تبدیل به جریان مستقیم شود. اما در نیمه دیگر از چرخه، جریان نمی‌تواند در جهت منفی عبور کند.

2. یکسوسازی تمام‌موج (Full-Wave Rectification):
   برای اینکه جریان در هر دو سمت موج عبور کند، از پل دیود استفاده می‌شود. این ساختار به یکسوسازی تمام‌موج معروف است، زیرا از هر دو قله موج (مثبت و منفی) عبور می‌کند و تبدیل به جریان مستقیم می‌شود.

با این حال، یکسوسازی تمام‌موج به‌تنهایی نمی‌تواند یک شکل موج صاف ایجاد کند، زیرا هنوز نوساناتی از جریان متناوب و ولتاژ موج‌دار باقی می‌ماند. برای صاف کردن این نوسانات، از خازن استفاده می‌شود که به‌طور مداوم شارژ و دشارژ می‌شود تا شکل موج را به‌تدریج صاف کرده و به جریان مستقیم تبدیل کند.

تبدیل DC به AC متغیر

پس از تبدیل DC به جریان مستقیم صاف، مدار اینورتر شروع به تولید جریان متناوب با ولتاژ و فرکانس متغیر می‌کند. این تبدیل توسط ترانزیستورهای قدرت مانند IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) انجام می‌شود. این ترانزیستورها با تغییر فواصل ON/OFF به ایجاد امواج پالسی با عرض‌های مختلف می‌پردازند. این امواج سپس با هم ترکیب شده و یک موج شبه سینوسی ایجاد می‌کنند.

مدولاسیون عرض پالس (PWM)

این فرآیند که به مدولاسیون عرض پالس (PWM) معروف است، توسط رایانه یا کنترلرهای خاص تنظیم می‌شود. در این سیستم‌ها، پهنای پالس به طور خودکار کنترل می‌شود تا فرکانس‌های مختلف ایجاد کرده و به راحتی سرعت چرخش موتور را تنظیم کند. این فناوری امکان کنترل دقیق موتور را با استفاده از پارامترهای تعیین‌شده فراهم می‌آورد.

اینورترها به‌عنوان دستگاه‌های قدرتمند در تبدیل انرژی و کنترل سرعت موتور در کاربردهای مختلف از جمله لوازم خانگی، ماشین‌آلات صنعتی و سیستم‌های انرژی خورشیدی شناخته می‌شوند. این تکنولوژی‌ها با استفاده از مدارهای پیشرفته و PWM برای تبدیل و تنظیم دقیق انرژی، به بهره‌برداری بهینه از سیستم‌های الکتریکی کمک می‌کنند.