Разлика между инвертор с напреглов източник и инвертор с токов източник

Инвертори на напрежение (VSI) и инвертори на ток (CSI) представляват две различни категории инвертори, предназначени за преобразуване на постоянното напрежение (DC) в променливо напрежение (AC). Въпреки общата им цел, те показват значителни оперативни разлики и отговарят на различни приложни изисквания.

Електрониката на мощността се фокусира върху изучаването и прилагането на различни преобразуватели на мощност – устройства или електронни вериги, които преобразуват един вид електрическа енергия в друг, подходящ за конкретна натовареност. Тези преобразуватели са класифицирани в множество типове, включително AC-към-AC, AC-към-DC, DC-към-AC и DC-към-DC, всеки от които е предназначен за различни нужди на преобразуване на енергия.

Инверторът е специализиран преобразувател на мощност, проектиран да преобразува постоянното напрежение (DC) в променливо напрежение (AC). Входното DC има постоянна, фиксирана стойност на напрежението, докато изходното AC може да има амплитуда и честота, адаптирани към конкретни изисквания. Тази универсалност прави инверторите незаменими за генериране на резервна мощност от батерии, осигуряване на високонапрегнато постоянна тока (HVDC) предаване и възможност за регулируеми честотни приводи (VFDs), които контролират скоростта на двигатели като управляват изходната честота.

Инверторът служи единствено за преобразуване на електрическата енергия от един вид в друг, без самостоятелно генериране на мощност. Обикновено се състои от транзистори като MOSFETs или IGBTs, за да облекчи това преобразуване.

Има два основни типа инвертори: инвертори на напрежение (VSIs) и инвертори на ток (CSIs), всеки със свои характерни преимущества и ограничения.

Инвертор на напрежение (VSI)

VSI е проектиран така, че входното DC напрежение остава постоянно, непроменено от вариации в натовареността. Въпреки че входният ток варира в отговор на натовареността, DC източникът има незначителна вътрешна импеданс. Тази характеристика прави VSIs подходящи за чисто резистивни или леко индуктивни натоварвания, включително системи за осветление, AC мотори и нагреватели.

Голям кондензатор е свързан успоредно с входния DC източник, за да се поддържа постоянна напрежението, осигурявайки минимална вариация дори когато входният DC ток се адаптира към промените в натовареността. VSIs обикновено използват MOSFETs или IGBTs, съчетани с обратни диоди (фриуилинг диоди), които са необходими за управление на реактивния поток на мощност в индуктивни вериги.

Инвертор на ток (CSI)

В CSI, входният DC ток остава постоянен (наричан DC-link ток), докато напрежението варира с промените в натовареността. DC източникът има висока вътрешна импеданс, което прави CSIs идеални за високо индуктивни натоварвания като индукционни мотори. В сравнение с VSIs, CSIs предлагат подобрявана устойчивост срещу прекомерна натовареност и краткосрочни заминавания, ключово оперативно преимущество в робустни индустриални установки.

Голям индуктор е свързан последователно с DC източника, за да се установи постоянен източник на ток, тъй като индукторът по същество се противопоставя на промени в потока на тока. Този дизайн гарантира, че в CSI, входният ток остава стабилен, докато напрежението се адаптира към промените в натовареността.

CSIs обикновено използват тиристори в своето устройство и не изискват фриуилинг диоди, отличавайки се от VSIs както в компонентното устройство, така и в оперативната механика.

Основни разлики между инвертори на напрежение и инвертори на ток

Таблицата по-долу представя ключовите сравнения между VSIs и CSIs: