Diferència entre inversor de font de tensió i inversor de font de corrent

El convertidor inversor de tensió (VSI) i el convertidor inversor de corrent (CSI) representen dues categories distintes d'inversors, tots dos dissenyats per convertir la corrent contínua (CC) en corrent alternada (CA). Malgrat el seu propòsit compartit, presenten notables diferències operatives i es destinen a requisits d'aplicació diferents.

L'electrònica de potència es centra en l'estudi i implementació de diversos convertidors de potència—dispositius o circuits electrònics que transformen una forma d'energia elèctrica en una altra adequada per a una càrrega específica. Aquests convertidors es classifiquen en diversos tipus, inclosos AC-AC, AC-CC, CC-CA i CC-CC, cadascun adaptat a necessitats diferents de conversió d'energia.

Un inversor és un convertidor de potència especialitzat dissenyat per transformar la corrent contínua (CC) en corrent alternada (CA). La CC d'entrada té una tensió estable i fixa, mentre que la CA de sortida pot tenir la seva amplitud i freqüència adaptades a requisits específics. Aquesta versatilitat fa que els inversors siguin indispensables per generar energia de reserva a partir de bateries, facilitar la transmissió de corrent contínua d'alta tensió (HVDC) i permetre drives de freqüència variable (VFDs) que ajusten les velocitats del motor controlant la freqüència de sortida.

Un inversor serveix únicament per convertir l'energia elèctrica d'una forma a una altra, sense generar energia de manera independent. Normalment consta de trànzeros com MOSFETs o IGBTs per facilitar aquesta conversió.

Hi ha dos tipus principals d'inversors: els inversors de tensió (VSIs) i els inversors de corrent (CSIs), cadascun amb avantatges i limitacions pròpies.

Inversor de Tensió (VSI)

Un VSI està dissenyat de manera que la tensió de CC d'entrada romang constant, no afectada per les variacions de càrrega. Mentre la corrent d'entrada fluctua en resposta a la càrrega, la font de CC presenta una impedància interna negligible. Aquesta característica fa que els VSIs siguin adequats per a càrregues purament resistives o lleugerament inductives, incloent sistemes d'il·luminació, motors CA i calentadors.

Un condensador gran es connecta en paral·lel amb la font de CC d'entrada per mantenir una tensió constant, assegurant una variació mínima fins i tot quan la corrent de CC d'entrada s'adapti a les canvis de càrrega. Els VSIs normalment utilitzen MOSFETs o IGBTs combinats amb diodes de retroalimentació (diodes de rueda lliure), que són essencials per gestionar el flux de potència reactiva en circuits inductius.

Inversor de Corrent (CSI)

En un CSI, la corrent de CC d'entrada romang constant (coneguda com a corrent de l'enllaç de CC), mentre que la tensió fluctua amb les canvis de càrrega. La font de CC presenta una impedància interna alta, fent que els CSIs siguin ideals per a càrregues altament inductives com els motors d'inducció. En comparació amb els VSIs, els CSIs ofereixen una major resiliència contra sobrecàrregues i curts circuits, una avantatge operatiu clau en configuracions industrials robustes.

Un inductor gran es connecta en sèrie amb la font de CC per establir una font de corrent constant, ja que l'inductor inherentment resisteix els canvis en el flux de corrent. Aquest disseny assegura que en un CSI, la corrent d'entrada romang estable mentre que la tensió s'adapta a les variacions de càrrega.

Els CSIs normalment utilitzen tiristors en la seva configuració i no requereixen diodes de rueda lliure, distingint-los dels VSIs tant en el disseny del component com en la mecànica operativa.

Principals Diferències entre l'Inversor de Tensió i l'Inversor de Corrent

La taula següent detalla les comparacions clau entre els VSIs i els CSIs: