Razlika između invertera s naponskim izvorom i invertera s strujnim izvorom

Naponski inverzor (VSI) i strujni inverzor (CSI) predstavljaju dvije odvojene kategorije inverzora, oba dizajnirana za pretvaranje jednosmjernog struja (DC) u izmjenični struj (AC). Unatoč njihovoj zajedničkoj svrhi, pokazuju značajne operativne razlike i prilagođene su različitim zahtjevima aplikacija.

Elektronička tehnika snage fokusira se na proučavanje i primjenu različitih pretvarača snage - uređaja ili elektroničkih sklopova koji pretvaraju jednu formu električne energije u drugu pogodnu za određeni opterećenje. Ovi pretvarači su klasificirani u više vrsta, uključujući AC-to-AC, AC-to-DC, DC-to-AC i DC-to-DC, svaki prilagođen različitim potrebama pretvorbe energije.

Inverzor je specijaliziran pretvarač snage dizajniran za pretvaranje jednosmjernog struja (DC) u izmjenični struj (AC). Ulazni DC ima stabilno, fiksno napona, dok izlazni AC može imati svoju amplitudu i frekvenciju prilagođene specifičnim zahtjevima. Ova fleksibilnost čini inverzore nezamenjivima za generiranje rezervne snage iz baterija, omogućivanje prijenosa visokonaponske jednosmjernosti (HVDC) i omogućivanje promjenjive frekvencijske vođenje (VFDs) koje reguliraju brzinu motora kontrolom izlazne frekvencije.

Inverzor služi isključivo za pretvaranje električne energije iz jedne forme u drugu, bez nezavisnog generiranja snage. Obično sastoji se od tranzistora poput MOSFET-a ili IGBT-a kako bi omogućio tu pretvorbu.

Postoje dvije glavne vrste inverzora: naponski inverzori (VSIs) i strujni inverzori (CSIs), svaki s određenim prednostima i ograničenjima.

Naponski inverzor (VSI)

VSI je dizajniran tako da mu ulazni DC napon ostaje konstantan, neovisno o varijacijama opterećenja. Dok se ulazna struja mijenja u odgovoru na opterećenje, DC izvor ima zanemarivu unutarnju impedanciju. Ova karakteristika čini VSIs prikladnim za čisto otporne ili lako induktivne opterećenja, uključujući sustave osvjetljenja, AC motore i zagrijivače.

Veliki kondenzator spojen je paralelno s ulaznim DC izvorom kako bi se održao konstantan napon, osiguravajući minimalnu varijaciju čak i kada se ulazna DC struja prilagođava promjenama opterećenja. VSIs obično koriste MOSFET-e ili IGBT-e uparene s diodama povratnog toka (diodama slobodnog toka), koje su ključne za upravljanje reaktivnom strujom u induktivnim krugovima.

Strujni inverzor (CSI)

U CSI-u, ulazna DC struja ostaje konstantna (poznata kao DC-link struja), dok se napon mijenja s promjenama opterećenja. DC izvor ima visoku unutarnju impedanciju, što čini CSIs idealnim za visoko induktivna opterećenja poput indukcijskih motora. U usporedbi s VSIs, CSIs nude poboljšanu otpornost na preopterećenje i kratkozamik, ključnu operativnu prednost u robustnim industrijskim postrojenjima.

Veliki induktor spojen je serijalno s DC izvorom kako bi se utvrdio konstantni izvor struje, budući da induktor po prirodi otupravlja promjenama struje. Taj dizajn osigurava da u CSI-u ulazna struja ostane stabilna, dok se napon prilagođava promjenama opterećenja.

CSIs obično koriste tiristori u svojoj konfiguraciji i ne zahtijevaju diode slobodnog toka, razlikujući ih od VSIs i u dizajnu komponenti i u operativnoj mehanici.

Glavne razlike između naponskog i strujnog inverzora

U nastavku je tablica koja daje ključne usporedbe između VSIs i CSIs: