Jaká je role LC filtru v inverteru?

LC filtr inverzor je elektrický obvod, který kombinuje funkce inverzoru a filtru. Hlavní úkolem LC filtr inverzoru je převést stejnosměrný proud (DC) z baterie na střídavý proud (AC) vhodný pro pohon elektrických zařízení, zatímco filtruje výstup k vylepšení kvality AC vlny. Následuje podrobný popis fungování LC filtr inverzoru:

Složky LC filtr inverzoru

Inverzní část

Inverzní sekce převádí DC vstup na AC výstup. Toto se obvykle provádí rychlým zapínáním a vypínáním polovodičového spínače, jako je MOSFET nebo IGBT, k vytvoření obdélníkové vlny nebo šířkové modulace pulsu (PWM).

Část LC filtru

LC filtr se skládá z cívky (L) a kondenzátoru (C) v sérii nebo paralelně. Úlohou tohoto filtru je vyhladit okraje obdélníkové vlny nebo PWM vlny vygenerované inverzní částí, což vede k čistší sinusové vlně na výstupu.

Princip fungování LC filtr inverzoru

DC se převede na AC

Inverzní sekce převádí DC vstupní napětí na AC vlnu. Obvykle jde o obdélníkovou vlnu nebo PWM signál bohatý na harmonické složky, který není ideální pro citlivá elektronická zařízení.

Filtrování výstupu

Část LC filtru pak upravuje výstup inverzní části:

• Úloha cívky (L) spočívá v blokování vysokofrekvenčních složek a propouštění nízkofrekvenčních složek (základní frekvence AC signálu).

• Úloha kondenzátoru (C) spočívá v blokování nízkofrekvenčních složek a propouštění vysokofrekvenčních složek, tím pádem filtruje nežádoucí vysokofrekvenční rušivé signály a harmonické složky.

• Společně L a C prvky tvoří rezonanční obvod, který selektivně filtreuje nežádoucí frekvence, což vede k hladšímu, více sinusovitému průběhu vlny.

Zlepšení kvality vlny

Filtrováním výstupu LC filtr inverzor zajistí, aby AC vlna byla blíže k čisté sinusové vlně, což je klíčové pro citlivá elektronická zařízení, která vyžadují čistý AC zdroj napájení.

Snížení elektromagnetického rušení/RF rušení

LC filtry mohou také snížit elektromagnetické rušení (EMI) a radiofrekvenční rušení (RFI) filtrem vysokofrekvenčních rušivých signálů, které mohou ovlivnit jiná elektronická zařízení.

Stabilizace výstupního napětí

Ačkoli to není hlavní funkcí, LC filtry mohou také pomoci stabilizovat výstupní napětí do určité míry, což zajišťuje, že amplituda AC vlny zůstane relativně konstantní navzdory změnám zatížení nebo vstupního napětí.

Aplikace

LC filtr inverzory jsou často používány v různých situacích, kde je požadován vysokokvalitní AC proud:

• Obnovitelné energetické systémy: V systémech solárních panelů a větrných turbín je potřeba převést vygenerovaný stejnosměrný proud na střídavý proud pro připojení k síti nebo pro domácí použití.

• Systémy s bateriovou zálohou: v nezbytných zdrojích napájení (UPS) a nouzových zálohovacích systémech.

• Přenosné generátory: Poskytují čistý AC proud pro tábory nebo vzdálené pracoviště.

• Domácí spotřebiče: Pohání citlivá elektronická zařízení, která vyžadují stabilní a čistý AC proud.

Shrnutí

Úkolem LC filtr inverzoru je převést DC proud na AC proud a pak filtrovat výstup, aby vytvořil vysokokvalitní AC vlny vhodné pro pohon široké škály elektrických a elektronických zařízení. Kombinace inverzní části a části LC filtru zajišťuje, že výstup je čistý a zbaven nežádoucích harmonických složek a rušivých signálů.