전압 소스 인버터와 전류 소스 인버터의 차이점

전압 소스 인버터(VSI)와 전류 소스 인버터(CSI)는 직류(DC)를 교류(AC)로 변환하도록 설계된 두 가지 다른 범주의 인버터를 나타냅니다. 그들이 공유하는 목적에도 불구하고, 그들은 주목할 만한 운영 차이점을 보이고 다양한 응용 요구 사항에 대응합니다.

전력 전자공학은 다양한 전력 변환기의 연구 및 구현을 중심으로 합니다. 이 변환기는 특정 부하에 적합하도록 한 형태의 전기 에너지를 다른 형태로 변환하는 장치 또는 전자 회로입니다. 이러한 변환기는 AC-AC, AC-DC, DC-AC, DC-DC 등 여러 유형으로 분류되며, 각각 서로 다른 에너지 변환 요구 사항에 맞춰 설계됩니다.

인버터는 직류(DC)를 교류(AC)로 변환하도록 설계된 특수한 전력 변환기입니다. 입력 DC는 안정적이고 고정된 전압을 가지지만, 출력 AC는 특정 요구 사항에 따라 진폭과 주파수를 조정할 수 있습니다. 이러한 유연성 덕분에 인버터는 배터리에서 백업 전력을 생성하고, 고전압 직류(HVDC) 전송을 가능하게 하며, 출력 주파수를 제어하여 모터 속도를 조절하는 가변 주파수 드라이브(VFD)를 가능하게 합니다.

인버터는 독립적으로 전력을 생성하지 않고 하나의 형태의 전기 에너지를 다른 형태로 변환하기 위한 역할만 합니다. 일반적으로 MOSFET 또는 IGBT 같은 트랜지스터를 사용하여 이 변환을 수행합니다.

인버터에는 두 가지 주요 유형이 있으며, 전압 소스 인버터(VSIs)와 전류 소스 인버터(CSIs)로 나뉩니다. 각각이 고유한 장점과 제한 사항을 가지고 있습니다.

전압 소스 인버터 (VSI)

VSI는 입력 DC 전압이 부하 변화에 영향을 받지 않고 일정하게 유지되도록 설계되었습니다. 입력 전류는 부하에 따라 변동하지만, DC 소스는 내부 임피던스가 거의 없습니다. 이 특성 덕분에 VSI는 순수 저항 부하나 경량 유도 부하, 조명 시스템, AC 모터, 히터 등에 적합합니다.

대용량 커패시터가 입력 DC 소스와 병렬로 연결되어 일정한 전압을 유지하며, 입력 DC 전류가 부하 변화에 따라 조정되더라도 최소한의 변동을 보장합니다. VSI는 일반적으로 MOSFET 또는 IGBT와 피드백 다이오드(프리휠링 다이오드)를 사용하여 유도 회로에서 반응 전력 흐름을 관리합니다.

전류 소스 인버터 (CSI)

CSI에서는 입력 DC 전류(DC 링크 전류)가 일정하게 유지되고, 전압은 부하 변화에 따라 변동합니다. DC 소스는 높은 내부 임피던스를 가지므로 CSI는 유도 모터와 같은 고유도 부하에 이상적입니다. VSI와 비교하여 CSI는 과부하 및 단락에 대한 강력한 내성을 제공하여 견고한 산업 환경에서 중요한 운영상의 이점을 제공합니다.

대용량 인덕터가 DC 소스와 직렬로 연결되어 일정한 전류 소스를 형성하며, 인덕터는 본질적으로 전류 흐름의 변화를 저항합니다. 이 설계 덕분에 CSI에서는 입력 전류가 안정적으로 유지되고 전압이 부하 변화에 따라 조정됩니다.

CSI는 일반적으로 thyristor를 구성 요소로 사용하며, 프리휠링 다이오드가 필요하지 않아 VSI와 구성 요소 설계 및 작동 메커니즘에서 차이가 있습니다.

전압 소스 인버터와 전류 소스 인버터의 주요 차이점

아래 표는 VSIs와 CSIs 사이의 주요 비교를 요약합니다: