Diferenza entre inversor de fonte de tensión e inversor de fonte de corrente

O inversor de fonte de tensión (VSI) e o inversor de fonte de corrente (CSI) representan dúas categorías distintas de inversores, ambos deseñados para converter a corrente continua (CC) en corrente alternativa (CA). A pesar do seu propósito compartido, exhiben notables diferenzas operativas e atenden a requisitos de aplicación distintos.

A electrónica de potencia centra-se no estudo e na implementación de diversos conversores de potencia—dispositivos ou circuitos electrónicos que transforman unha forma de enerxía eléctrica noutra axeitada para unha carga específica. Estes conversores clasifícanse en múltiples tipos, incluíndo CA-a-CA, CA-a-CC, CC-a-CA e CC-a-CC, cada un adaptado a diferentes necesidades de conversión de enerxía.

Un inversor é un conversor de potencia especializado deseñado para transformar a corrente continua (CC) en corrente alternativa (CA). A entrada de CC presenta unha tensión constante e fija, mentres que a saída de CA pode ter a súa amplitud e frecuencia adaptadas a requisitos específicos. Esta versatilidade fai que os inversores sexan imprescindibles para xerar enerxía de apoio dende baterías, facilitar a transmisión de corrente directa de alta tensión (HVDC) e permitir as drives de frecuencia variable (VFDs) que axustan as velocidades dos motores controlando a frecuencia de saída.

Un inversor serve exclusivamente para converter a enerxía eléctrica dunha forma noutra, sen xerar potencia de forma independente. Xeralmente consiste en transistores como MOSFETs ou IGBTs para facilitar esta conversión.

Existen dous tipos principais de inversores: inversores de fonte de tensión (VSIs) e inversores de fonte de corrente (CSIs), cada un con vantaxes e limitacións distintas.

Inversor de Fonte de Tensión (VSI)

Un VSI está deseñado de tal xeito que a súa tensión de entrada de CC permanece constante, non afectada por variacións de carga. Mentres que a corrente de entrada fluctúa en resposta á carga, a fonte de CC exhibe impedancia interna negligible. Esta característica fai que os VSIs sexan adecuados para cargas puramente resistivas ou levemente inductivas, incluíndo sistemas de iluminación, motores de CA e calentadores.

Un condensador grande está conectado en paralelo coa fonte de CC de entrada para manter unha tensión constante, asegurando unha variación mínima mesmo cando a corrente de CC de entrada se adapta ás variacións de carga. Os VSIs xeralmente utilizan MOSFETs ou IGBTs emparellados con diodos de realimentación (diodos de rueda libre), que son esenciais para xestionar o fluxo de potencia reactiva en circuitos inductivos.

Inversor de Fonte de Corrente (CSI)

Nun CSI, a corrente de entrada de CC permanece constante (denominada corrente de ligazón de CC), mentres que a tensión fluctúa con as variacións de carga. A fonte de CC exhibe alta impedancia interna, facendo que os CSIs sexan ideais para cargas altamente inductivas como motores de indución. En comparación cos VSIs, os CSIs ofrecen maior resistencia contra sobrecargas e cortocircuitos, unha ventaxe operativa clave en configuracións industriais robustas.

Un inductor grande está conectado en serie coa fonte de CC para establecer unha fonte de corrente constante, xa que o inductor resiste intrínsecamente as variacións no flujo de corrente. Este deseño asegura que nun CSI, a corrente de entrada permanezca estable mentres que a tensión se adapta ás variacións de carga.

Os CSIs xeralmente empregan tiristores na súa configuración e non requiren diodos de rueda libre, distinguidos dos VSIs tanto no deseño de componentes como nos mecanismos operativos.

Principais Diferenzas Entre o Inversor de Fonte de Tensión e o Inversor de Fonte de Corrente

A táboa seguinte resume as comparacións clave entre VSIs e CSIs: