Wat is de werking van een LC-filter inverter?

Een LC-filteromvormer is een elektrisch circuit dat de functies van omvormer en filter combineert. De hoofdtaak van de LC-filteromvormer is om gelijkstroom (DC) stroom van een batterij om te zetten in wisselstroom (AC) stroom die geschikt is voor het aandrijven van elektrische apparaten, terwijl de uitvoer gefilterd wordt om de kwaliteit van de AC-golfvorm te verbeteren. Hieronder volgt een gedetailleerde beschrijving van de werking van de LC-filteromvormer:

LC-filteromvormercomponenten

Omvormgedeelte

Het omvormgedeelte zet de DC-invoer om in AC-uitvoer. Dit gebeurt meestal door snel aan- en uitzetten van een halfgeleider-schakelaar, zoals een MOSFET of IGBT, om een blokgolf of pulsbreedtemodulatie (PWM)-golfvorm te creëren.

LC-filtergedeelte

Het LC-filter bestaat uit een spoel (L) en een condensator (C) in serie of parallel. De rol van dit filter is om de randen van de blokgolf of PWM-golfvorm die door het omvormgedeelte wordt gegenereerd, glad te strijken, wat resulteert in een schoner sinusvormige uitvoer.

Werkingsprincipe van de LC-filteromvormer

DC wordt omgezet in AC

Het omvormgedeelte zet de DC-invoerspanning om in een AC-golfvorm. Dit is meestal een blokgolf of PWM-signaal dat rijk is aan harmonischen, wat niet ideaal is voor gevoelige elektronische apparatuur.

Filteruitvoer

Het LC-filtergedeelte verfijnt vervolgens de uitvoer van het omvormgedeelte:

• De rol van de spoel (L) is om de hoge frequentiecomponent te blokkeren en de lage frequentiecomponent (de basisfrequentie van het AC-signaal) door te laten.

• De rol van de condensator (C) is om de lage frequentiecomponent te blokkeren en de hoge frequentiecomponent door te laten, waardoor ongewenste hoge frequentiegeluiden en harmonischen worden gefilterd.

• Samen vormen de L- en C-elementen een resonantiecircuit dat selectief ongewenste frequenties filtreert, waardoor een gladde, meer sinusvormige golfvorm overblijft.

Golfvormkwaliteit verbeteren

Door de uitvoer te filteren, zorgt de LC-filteromvormer ervoor dat de AC-golfvorm dichter bij een zuivere sinusgolf komt, wat cruciaal is voor gevoelige elektronische apparatuur die een schone AC-stroomvoorziening vereist.

Elektromagnetische storing/RF-storing verminderen

LC-filters kunnen ook elektromagnetische storing (EMI) en radiofrequente storing (RFI) verminderen door hoge frequentiegeluiden te filteren die andere elektronische apparatuur kunnen beïnvloeden.

Stabiele uitvoerspanning

Hoewel dit geen primaire functie is, kunnen LC-filters ook helpen om de uitvoerspanning op een bepaalde manier te stabiliseren, waardoor de amplitude van de AC-golfvorm relatief constant blijft ondanks veranderingen in belasting of invoerspanning.

Toepassing

LC-filteromvormers worden vaak gebruikt in verschillende situaties waar hoge kwaliteit AC-stroom vereist is:

• Hernieuwbare energie systemen: In zonnepaneelsystemen en windturbinesysteem moet de gegenereerde gelijkstroom worden omgezet in wisselstroom voor aansluiting op het net of voor gebruik in het huis.

• Batterij back-upsystemen: in ononderbroken stroomvoorzieningen (UPS) en noodback-upsysteem.

• Mobiele generator: Verschaft schone AC-stroom voor kamperen of op afgelegen werklocaties.

• Huishoudelijke apparaten: Voedt gevoelige elektronische apparatuur die stabiele en schone AC-stroom vereist.

Samenvatting

De taak van een LC-filteromvormer omvat het omzetten van DC-stroom naar AC-stroom en vervolgens het filteren van de uitvoer om hoogwaardige AC-golfvormen te produceren die geschikt zijn voor het aandrijven van een breed scala aan elektrische en elektronische apparatuur. De combinatie van het omvormgedeelte en het LC-filtergedeelte zorgt ervoor dat de uitvoer schoon is en vrij is van ongewenste harmonischen en geluiden.