چه کاری فیلتر LC در وارونه کننده انجام می دهد

LC فیلتر وارون‌ساز یک مدار الکتریکی است که توابع وارون‌ساز و فیلتر را ترکیب می‌کند. کار اصلی LC فیلتر وارون‌ساز تبدیل انرژی مستقیم (DC) از منابعی مانند باتری به انرژی متناوب (AC) مناسب برای راندن دستگاه‌های الکتریکی است، در حالی که خروجی را فیلتر می‌کند تا کیفیت موج AC را بهبود بخشد. در ادامه توضیح دقیق عملکرد LC فیلتر وارون‌ساز آورده شده است:

اجزاء LC فیلتر وارون‌ساز

بخش وارون‌ساز

بخش وارون‌ساز ورودی DC را به خروجی AC تبدیل می‌کند. این کار معمولاً با روشن و خاموش کردن سریع یک قطبیده نیمه‌رسانا مانند MOSFET یا IGBT برای ایجاد موج مربعی یا مدولاسیون عرض پالس (PWM) انجام می‌شود.

بخش فیلتر LC

فیلتر LC شامل یک القایی (L) و یک خازن (C) در سری یا موازی است. نقش این فیلتر صاف کردن لبه‌های موج مربعی یا PWM تولید شده توسط بخش وارون‌ساز است، که منجر به خروجی موج سینوسی تمیزتر می‌شود.

اصول کاری LC فیلتر وارون‌ساز

DC به AC تبدیل می‌شود

بخش وارون‌ساز ولتاژ ورودی DC را به یک موج AC تبدیل می‌کند. این معمولاً یک موج مربعی یا سیگنال PWM غنی از هارمونیک‌ها است که برای دستگاه‌های الکترونیکی حساس مناسب نیست.

فیلتر خروجی

بخش فیلتر LC سپس خروجی بخش وارون‌ساز را تصفیه می‌کند:

• نقش القایی (L) مسدود کردن مولفه‌های فرکانس بالا و عبور دادن مولفه‌های فرکانس پایین (فرکانس اصلی سیگنال AC) است.

• نقش خازن (C) مسدود کردن مولفه‌های فرکانس پایین و عبور دادن مولفه‌های فرکانس بالا است، که باعث فیلتر کردن نویز و هارمونیک‌های ناخواسته فرکانس بالا می‌شود.

• همچنین، عناصر L و C یک مدار رزونانسی تشکیل می‌دهند که به طور انتخابی فرکانس‌های ناخواسته را فیلتر می‌کنند و یک موج تمیزتر و شبیه به سینوسی باقی می‌گذارد.

بهبود کیفیت موج

با فیلتر کردن خروجی، LC فیلتر وارون‌ساز مطمئن می‌شود که موج AC به موج سینوسی خالص نزدیک‌تر باشد، که برای دستگاه‌های الکترونیکی حساس که به تغذیه AC تمیز نیاز دارند بسیار مهم است.

کاهش تداخل الکترومغناطیسی/RFI

فیلترهای LC می‌توانند تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و تداخل فرکانس رادیویی (RFI) را با فیلتر کردن نویز فرکانس بالا که می‌تواند بر دستگاه‌های الکترونیکی دیگر تأثیر بگذارد، کاهش دهند.

ولتاژ خروجی ثابت

اگرچه این کار اصلی نیست، فیلترهای LC می‌توانند به حدودی ولتاژ خروجی را پایدار کنند و مطمئن شوند که دامنه موج AC نسبتاً ثابت باقی بماند، حتی با تغییر بار یا ولتاژ ورودی.

کاربردها

وارون‌سازهای فیلتر LC معمولاً در موقعیت‌های مختلفی که نیاز به تغذیه AC با کیفیت بالا وجود دارد استفاده می‌شوند:

• سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر: در سیستم‌های پنل خورشیدی و توربین‌های بادی، جریان مستقیم تولید شده باید به جریان متناوب تبدیل شود تا به شبکه متصل شود یا برای استفاده در خانه.

• سیستم‌های پشتیبانی باتری: در منابع تغذیه بدون وقفه (UPS) و سیستم‌های پشتیبانی اضطراری.

• ژنراتورهای قابل حمل: تأمین تغذیه AC تمیز برای کمپینگ یا محل‌های کار دور.

• وسایل خانگی: تغذیه دستگاه‌های الکترونیکی حساس که به تغذیه AC پایدار و تمیز نیاز دارند.

خلاصه

وظیفه یک وارون‌ساز فیلتر LC شامل تبدیل انرژی DC به AC و سپس فیلتر کردن خروجی برای تولید موج‌های AC با کیفیت بالا برای راندن محدوده گسترده‌ای از دستگاه‌های الکتریکی و الکترونیکی است. ترکیب بخش وارون‌ساز و بخش فیلتر LC مطمئن می‌شود که خروجی تمیز و بدون هارمونیک‌ها و نویز ناخواسته باشد.