O estágio inversor de um inversor de potência é a parte principal da conversão de energia DC em energia AC. Nesta fase, circuitos de comutação, como transistores (IGBT), transistores de efeito de campo de óxido metálico (MOSFET) e outros dispositivos semicondutores de potência, são usados para obter controle preciso da forma de onda de saída por meio de controle preciso e tecnologia de modulação.
Circuito de comutação:
O núcleo do inversor é o circuito de comutação, que muda a fonte de alimentação CC para fonte de alimentação CA ligando e desligando o dispositivo de comutação. Dispositivos semicondutores de potência comumente usados incluem transistores (geralmente IGBTs) e MOSFETs. Esses dispositivos de comutação são controlados com precisão no inversor para simular a forma de onda de saída desejada.
Ciclo de trabalho do inversor:
O ciclo básico de operação do inversor inclui duas fases: a fase de condução e a fase de corte. Na fase de condução, o dispositivo de manobra é ligado, permitindo a passagem da corrente; enquanto na fase de corte, o dispositivo de comutação é desligado e a corrente é bloqueada. Ao ajustar a proporção do tempo ligado e desligado, a forma, a frequência e a tensão da forma de onda de saída podem ser alteradas.
Modulação por largura de pulso (PWM):
Para melhorar a qualidade da forma de onda de saída, os inversores geralmente usam tecnologia de modulação por largura de pulso (PWM). O PWM alcança controle de alta precisão da forma de onda de saída ajustando o tempo de trabalho do dispositivo de comutação. Especificamente, o PWM comuta o dispositivo de comutação em uma determinada frequência e simula a forma de onda CA necessária ajustando o tempo de condução dentro de cada ciclo de comutação.
Controle de forma de onda de saída:
O design do inversor permite que os engenheiros ajustem os parâmetros da forma de onda de saída, incluindo frequência, amplitude e fase. Esta flexibilidade permite que o inversor seja adaptado a diferentes necessidades de aplicação, por exemplo, fornecendo energia de 50 Hz para eletrodomésticos ou de 60 Hz para equipamentos industriais.
Eficiência e perdas do inversor:
A eficiência do estágio do inversor é uma consideração fundamental no projeto. Haverá uma certa perda de energia durante o processo de ligar e desligar do dispositivo de manobra, e a eficiência geral do inversor depende do controle e minimização dessas perdas. Projetos de inversores eficientes geralmente usam dispositivos semicondutores de potência avançados e estratégias de controle PWM otimizadas para melhorar a eficiência da conversão de energia.
Controle de corrente e tensão:
O inversor não precisa apenas gerar uma forma de onda de formato específico, mas também garantir a estabilidade da corrente e tensão de saída. Portanto, o sistema de controle precisa monitorar a saída em tempo real e ajustar a operação do dispositivo de comutação por meio de um mecanismo de feedback para manter características de saída estáveis.
