الفرق بين محوّل مصدر الجهد ومعكوس مصدر التيار

يعتبر المُحَوِّل مصدر الجهد (VSI) والمُحَوِّل مصدر التيار (CSI) فئتين مختلفتين من المحولات، مصممة لتحويل التيار المستمر (DC) إلى التيار المتناوب (AC). رغم الغرض المشترك بينهما، إلا أنهما يظهران اختلافات تشغيلية ملحوظة ويتلاءمان مع متطلبات تطبيقات مختلفة.

تركز الإلكترونيات القوية على دراسة وتنفيذ أنواع مختلفة من محولات الطاقة - الأجهزة أو الدوائر الإلكترونية التي تحول شكلًا من أشكال الطاقة الكهربائية إلى شكل آخر مناسب للحمل المحدد. يتم تصنيف هذه المحولات إلى عدة أنواع، بما في ذلك AC-to-AC، AC-to-DC، DC-to-AC، و DC-to-DC، كل منها مصمم لتلبية احتياجات مختلفة للتحويل الطاقي.

المُحَوِّل هو محول طاقة متخصص مصمم لتحويل التيار المستمر (DC) إلى التيار المتناوب (AC). يتميز التيار المستمر الداخل بجهد ثابت ومحدد، بينما يمكن تعديل سعة وتيرة التيار المتناوب الخارج لتتناسب مع المتطلبات الخاصة. هذا التنوع يجعل المُحَوِّلات ضرورية لإنتاج الطاقة الاحتياطية من البطاريات، وتسهيل نقل التيار المستمر عالي الجهد (HVDC)، وتمكين محركات التحكم المتغير في التردد (VFDs) التي تضبط سرعات المحرك عن طريق التحكم في التردد الخارج.

يقوم المُحَوِّل فقط بتحويل الطاقة الكهربائية من شكل إلى آخر، دون إنتاج الطاقة بشكل مستقل. يتكون عادةً من ترانزستورات مثل MOSFETs أو IGBTs لتسهيل هذا التحويل.

هناك نوعان أساسيان من المُحَوِّلات: مُحَوِّلات مصدر الجهد (VSIs) ومُحَوِّلات مصدر التيار (CSIs)، وكل منهما له مزايا وقيود خاصة به.

مُحَوِّل مصدر الجهد (VSI)

تم تصميم VSI بحيث يبقى جهد التيار المستمر الداخل ثابتًا، غير متأثر بتغيرات الحمل. بينما يتقلب التيار الداخل استجابة للحمل، فإن مصدر التيار المستمر يظهر مقاومة داخلية ضئيلة. هذه الخاصية تجعل VSIs مناسبة للأحمال المقاومة النقي أو ذات الإندفاع الخفيف، بما في ذلك أنظمة الإضاءة، المحركات الكهربية، والمحامص.

يتم توصيل كوندينسر كبير بالتوازي مع مصدر التيار المستمر الداخل للحفاظ على جهد ثابت، مما يضمن تباينًا ضئيلًا حتى مع تكيف التيار المستمر الداخل مع تغيرات الحمل. غالبًا ما يستخدم VSIs MOSFETs أو IGBTs مع دايودات رد الفعل (دايودات حرية التدفق)، والتي تعتبر ضرورية لإدارة تدفق الطاقة الرد الفعلية في الدوائر الإندفاعية.

مُحَوِّل مصدر التيار (CSI)

في CSI، يبقى التيار المستمر الداخل ثابتًا (يُشار إليه باسم التيار الرابط المستمر)، بينما يتقلب الجهد مع تغيرات الحمل. يظهر مصدر التيار المستمر مقاومة داخلية عالية، مما يجعل CSIs مثالية للأحمال الإندفاعية العالية مثل المحركات الإندفاعية. مقارنة بـ VSIs، توفر CSIs مقاومة أفضل ضد التحميل الزائد والقصور الكهربائي، وهو ميزة تشغيلية رئيسية في الإعدادات الصناعية القوية.

يتم توصيل إنديكتور كبير بالسلسلة مع مصدر التيار المستمر لتأسيس مصدر تيار ثابت، حيث يقاوم الإنديكتور بطبيعته تغيرات تدفق التيار. يضمن هذا التصميم أن يبقى التيار الداخل ثابتًا في CSI بينما يتكيف الجهد مع تغيرات الحمل.

غالبًا ما تستخدم CSIs الثرايستورات في تركيباتها ولا تتطلب دايودات حرية التدفق، مما يميزها عن VSIs في تصميم المكونات والآليات التشغيلية.

الاختلافات الرئيسية بين مُحَوِّل مصدر الجهد ومُحَوِّل مصدر التيار

يوضح الجدول أدناه المقارنات الرئيسية بين VSIs و CSIs: