Rozdíl mezi invertorem s napěťovým zdrojem a invertorem se zdrojem proudem

Inverzor zdroje napětí (VSI) a inverzor zdroje proudu (CSI) představují dva odlišné typy inverzorů, oba navržené pro převod stejnosměrného proudu (DC) na střídavý proud (AC). Navzdory svému společnému účelu ukazují významné operační rozdíly a vyhovují různým požadavkům aplikací.

Elektronika výkonu se zaměřuje na studium a implementaci různých převodníků výkonu – zařízení nebo elektronické obvody, které transformují jednu formu elektrické energie do jiné vhodné pro konkrétní spotřebič. Tyto převodníky jsou klasifikovány do několika typů, včetně AC-to-AC, AC-to-DC, DC-to-AC a DC-to-DC, každý upravený pro různé potřeby převodu energie.

Inverzor je specializovaný převodník výkonu navržený k transformaci stejnosměrného proudu (DC) na střídavý proud (AC). Vstupní DC má stabilní, pevně dané napětí, zatímco výstupní AC může mít svou amplitudu a frekvenci přizpůsobenou specifickým požadavkům. Tato variabilita činí inverzory nezbytnými pro generování záložního zdroje energie z baterií, umožňují přenos vysokého napětí stejnosměrného proudu (HVDC) a umožňují proměnné frekvenční řízení (VFD), které ovládají rychlost motory prostřednictvím kontroly výstupní frekvence.

Inverzor slouží pouze k převodu elektrické energie z jedné formy do druhé, aniž by samostatně generoval energii. Obvykle se skládá z tranzistorů, jako jsou MOSFETy nebo IGBT, které usnadňují tento převod.

Existují dva hlavní typy inverzorů: inverzory zdroje napětí (VSIs) a inverzory zdroje proudu (CSIs), každý s vlastními výhodami a omezeními.

Inverzor zdroje napětí (VSI)

VSI je navržen tak, aby jeho vstupní DC napětí zůstávalo konstantní, neovlivněno změnami zatížení. Zatímco vstupní proud se mění v reakci na zatížení, DC zdroj má nepatrnou vnitřní impedanci. Tato charakteristika činí VSIs vhodnými pro čistě rezistivní nebo lehce induktivní zatížení, včetně osvětlovacích systémů, AC motorů a ohřívačů.

Velký kondenzátor je připojen paralelně k vstupnímu DC zdroji, aby udržoval konstantní napětí, což zajišťuje minimální variabilitu, i když vstupní DC proud se přizpůsobuje změnám zatížení. VSIs obvykle využívají MOSFETy nebo IGBT spolu s diodami zpětné vazby (volně pohyblivé diody), které jsou nezbytné pro správu toku reaktivní energie v induktivních obvodech.

Inverzor zdroje proudu (CSI)

U CSI zůstává vstupní DC proud konstantní (označován jako DC-link proud), zatímco napětí se mění v reakci na změny zatížení. DC zdroj má vysokou vnitřní impedanci, což činí CSIs ideálními pro vysokě induktivní zatížení, jako jsou indukční motory. Oproti VSIs nabízejí CSIs zlepšenou odolnost proti přetížení a krátkému zapojení, což je klíčová operační výhoda v robustních průmyslových nastaveních.

Velký cívek je připojen sériově k DC zdroji, aby vytvořil konstantní zdroj proudu, protože cívka vlastně odporuje změnám proudu. Tento design zajišťuje, že u CSI zůstává vstupní proud stabilní, zatímco napětí se přizpůsobuje změnám zatížení.

CSIs obvykle využívají thyristory ve své konfiguraci a nevyžadují volně pohyblivé diody, což je odlišuje od VSIs jak v komponentním návrhu, tak v operační mechanice.

Hlavní rozdíly mezi inverzorem zdroje napětí a inverzorem zdroje proudu

Níže uvedená tabulka shrnuje klíčové porovnání mezi VSIs a CSIs: