อินเวอร์เตอร์คืออะไร

อินเวอร์เตอร์คืออะไร?

คำนิยามของอินเวอร์เตอร์

อินเวอร์เตอร์ (Inverter) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในการแปลงไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC)

หลักการพื้นฐานของอินเวอร์เตอร์

หลักการพื้นฐานของอินเวอร์เตอร์คือการใช้อุปกรณ์สวิตชิงอิเล็กทรอนิกส์ (เช่น IGBT, MOSFET ฯลฯ) เพื่อตัดไฟฟ้ากระแสตรงเป็นชุดของแรงดันไฟฟ้าแบบพัลส์ และจากนั้นทำให้แรงดันไฟฟ้าเหล่านี้เรียบเนียนผ่านฟิลเตอร์เพื่อแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ

กระบวนการการทำงาน

ไฟฟ้ากระแสตรงเข้า: อินเวอร์เตอร์รับข้อมูลจากแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง เช่น แบตเตอรี่และแผงโซลาร์เซลล์

 ช็อปเปอร์ความถี่สูง: ภายใต้การทำงานของวงจรควบคุม อุปกรณ์สวิตชิงอิเล็กทรอนิกส์จะตัดไฟฟ้ากระแสตรงเป็นชุดของแรงดันไฟฟ้าแบบพัลส์ในความถี่สูง (โดยทั่วไปหลายพันเฮิรตซ์ถึงหลายหมื่นเฮิรตซ์)

การเพิ่มแรงดันด้วยหม้อแปลง (ไม่จำเป็น): สำหรับบางอินเวอร์เตอร์ที่ต้องการแรงดันเอาต์พุตที่สูงขึ้น แรงดันพัลส์อาจได้รับการเพิ่มขึ้นผ่านหม้อแปลง

การกรอง: ทำให้แรงดันพัลส์เรียบเนียนเป็นไฟฟ้ากระแสสลับผ่านฟิลเตอร์ (โดยทั่วไปประกอบด้วยอินดักเตอร์และแคปาซิเตอร์) ฟังก์ชันของฟิลเตอร์คือการกำจัดฮาร์โมนิกความถี่สูง ทำให้ไฟฟ้ากระแสสลับออกมามีรูปร่างใกล้เคียงกับคลื่นไซน์

ไฟฟ้ากระแสสลับออก: อินเวอร์เตอร์ส่งไฟฟ้ากระแสสลับที่แปลงแล้วออกไปยังโหลด เช่น มอเตอร์ หลอดไฟ เครื่องใช้ไฟฟ้า ฯลฯ

พารามิเตอร์ทางเทคนิคของอินเวอร์เตอร์

กำลังกำหนด: กำลังเอาต์พุตสูงสุดของอินเวอร์เตอร์

ประสิทธิภาพ: ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของอินเวอร์เตอร์เมื่อแปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ

ช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้า: ช่วงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่อินเวอร์เตอร์สามารถยอมรับได้

แรงดันไฟฟ้าและความถี่เอาต์พุต: แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับและความถี่ที่อินเวอร์เตอร์ส่งออก

กำลังสูงสุด: กำลังสูงสุดที่อินเวอร์เตอร์สามารถให้ได้ในระยะเวลาสั้นๆ

ฟังก์ชันป้องกัน: เช่น การป้องกันการโหลดเกิน การป้องกันการลัดวงจร การป้องกันความร้อนสูงเกิน ฯลฯ

การจำแนกประเภทอินเวอร์เตอร์

อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์: คลื่นไฟฟ้ากระแสสลับที่ออกมามีรูปร่างคล้ายคลื่นไซน์ ซึ่งคล้ายคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับของระบบสายไฟฟ้า และเหมาะสมสำหรับโหลดที่ต้องการคุณภาพไฟฟ้าสูง เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ทางการแพทย์

อินเวอร์เตอร์คลื่นสี่เหลี่ยม: คลื่นไฟฟ้ากระแสสลับที่ออกมามีรูปร่างคล้ายคลื่นสี่เหลี่ยม ซึ่งเหมาะสมสำหรับโหลดที่ต้องการคุณภาพไฟฟ้าน้อย เช่น หลอดไฟชนิดไส้และโหลดต้านทาน

อินเวอร์เตอร์คลื่นแก้ไขไซน์: คลื่นไฟฟ้ากระแสสลับที่ออกมามีรูปร่างระหว่างคลื่นไซน์และคลื่นสี่เหลี่ยม ใกล้เคียงคลื่นไซน์ เหมาะสมสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเครื่องใช้ไฟฟ้าส่วนใหญ่

การประยุกต์ใช้อินเวอร์เตอร์

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์: แปลงไฟฟ้ากระแสตรงที่สร้างขึ้นจากแผงโซลาร์เซลล์เป็นไฟฟ้ากระแสสลับเพื่อใช้งานในบ้านหรือส่งกลับเข้าสู่ระบบสายไฟฟ้า

ระบบสำรองไฟฟ้า (UPS): แปลงไฟฟ้ากระแสตรงที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่เป็นไฟฟ้ากระแสสลับเพื่อให้พลังงานกับโหลดสำคัญในกรณีที่ระบบสายไฟฟ้าหยุดทำงาน

สถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า: แปลงไฟฟ้ากระแสสลับจากระบบสายไฟฟ้าเป็นไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า

การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม: ใช้สำหรับการแปลงพลังงานของอุปกรณ์อุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น ระบบขับเคลื่อนความถี่แปรผัน ระบบเซอร์โว ฯลฯ

การประยุกต์ใช้ในบ้านและธุรกิจ: ให้พลังงานสำรองสำหรับบ้านและสถานที่ธุรกิจ

สรุป

สรุปแล้ว อินเวอร์เตอร์เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญมาก ใช้งานอย่างกว้างขวางในด้านพลังงานทดแทน การขนส่ง อุตสาหกรรม บ้านและสำนักงาน ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่ไม่หยุดนิ่ง ประสิทธิภาพและฟังก์ชันของอินเวอร์เตอร์จะยังคงพัฒนาต่อไป นำความสะดวกสบายมาสู่ชีวิตและการทำงานของผู้คนมากขึ้น