اینورتورها:

اینورتورها:
1- خط ولتاژ AC: خیلی از مواقع دسترسی به یک منبع dc مثل باتری وجود دارد. ولی یک خط ولتاژ AC مورد نیاز مثل اتومبیل.
2- منابع تغذیه بدون وقفه (UPS): در انواع مختلف UPSها جهت تبدیل توان باتری ها به یک توان AC به اینورتورها نیاز داریم.
3- کوره های القایی: اینورتورها جهت تبدیل یک توان AC با فرکانس پایین به یک توان AC با فرکانس بالا مورد استفاده قرار می گیرند. این ولتاژ فرکانس بالا در کوره های القایی مورد استفاده دارد. به این ترتیب که ابتدا توان AC را به DC یکسو کرده و سپس توسط اینورتور به توان AC فرکانس بالا تبدیل می کنند.
4- در سیستم انتقال توان HVDC در این سیستم انتقال توان الکتریکی ابتدا توان AC به DC تبدیل می شود. این توان DC با ولتاژ بسیار بالا به وسیله خطوط انتقال به مقصد می رسد. در محل گیرنده این توان DC دوباره به مقدار AC تبدیل می شود.
5- درایورهای فرکانس متغییر: یک درایور فرکانس متغییر سرعت عملکرد یک موتور AC با کمک کنترل ولتاژ به صورت همزمان تنظیم می کند.
6- استفاده در پنلهای خورشیدی: پنلهای خورشیدی دارای خروجی DC هستند که با استفاده از اینورتورها این توان تبدیل به AC می شود.
انواع اینورتورها از نظر فاز و شکل موج خروجی:
اینورتورها از نظر فاز تبدیل به دو نوع عمده تک فاز و سه فاز تقسیم بندی می شوند همچنین از نظر شکل موج خروجیشان به چهار نوع زیر تقسیم می شوند:
1- خروجی به شکل موج مربعی
2- خروجی به شکل سینوسی اصلاح شده (معمولی)
3- خروجی به شکل سینوسی اصلاح شده (پله ای)
4- خروجی به شکل سینوسی خالص
شکل های زیر دو نوع سینوسی اصلاح شده را نشان می دهند:



مقدمه ای بر طراحی اینورتورها:
در این قسمت یک سری از مطالب پایه مربوط به طراحی اینورتورها را بیان می کنیم. اگر شکل زیر بلوگ دیاگرام یک اینورتور باشد:



چنانچه از تلفات اینورتور صرفنظر کنیم و توان ورودی را با خروجی برابر بگیریم روابط زیر را خواهیم داشت:
Pin=Vin*Iin=Pout=Vo*Io
پس اگر یک ولتاژ خروجی 220 ولت با توان 400 ولت نیز داشته باشیم باید بدانیم که در ورودی یک ولتاژ مثلا 12 ولت با جریان 34 آمپر نیاز داریم. باید توجه داشت که اگر ولتاژ ورودی dc با باتری تامین می شود باتری تا چه مدت کارایی خواهد داشت. مورد دوم بازدهی یک اینورتور است که عبارت است از نسبت توان خروجی به توان ورودی بر حسب درصد که در اینورتورهای با طراحی خوب نزدیک 90% است. بازده بیشتر به مواردی چون تعداد المان های سوئیچ کننده, نوع المان های سوئیچ کننده, روش سوئیچ کردن (مثلا pwm یا spwm) مرغوبیت ترانسها و سیم پیچهایی به کار رفتند و نوع فیلترهای مورد استفاده در اینورتور بستگی دارد.
مورد دیگر شامل شکل موج خروجی یک اینورتور است. همان طور که می دانیم یک شکل موج مربعی پریودیک دارای یک سری هارمونی است. مانند شکل زیر هارمونیکهای فرعی (دارای رتبه) دارای دامنه کمتر و فرکانس بیشتری هستند و یکی از هارمونیکها که به نام اصلی یا پایه خوانده می شود دارای فرکانسی برابر فرکانس شکل موج مربعی است.



جهت آنالیز فوریه این شکل موج مقداری به نام THD تعریف می شود که برابر است با:



مسلم است که هر چه مقدار THD کمتر باشد کیفیت شکل موج خروجی اینورتور بیشتر است.
جهت بهبود کیفیت شکل موج خروجی اینورتور می توان از فیلترها استفاده کرد و درواقع هارمونیک اصلی را از میان دیگر هارمونیکها جدا نمود.
ساده ترین مداری که می توان برای یک اینورتور فرض کرد شکل زیر است:



با تغییر وضعیت سوئیچ بالس هایی در اولیه ایجاد می شود که پس از تقویت در ثانویه ترانس نمایان می شوند. می توان به جای سوئیچ از دو ترانزیستور یا IGBT استفاده کرد و بوسیله یک مدار پالس دهنده (مثل مدار بی استابل 555) آنها را به ترتیب پالی دهی کرد.
به این دلیل اینکه در این روش دامنه هامونیکهای فرعی نزدیک به دامنه هارمونیکهای اصلی است مقدار THD افزایش یافته و کیفیت شکل موج خروجی کاهش می یابد.