Invertorový stupeň a napájací menič je základná časť premeny jednosmerného prúdu na striedavý prúd. V tejto fáze sa používajú spínacie obvody, ako sú tranzistory (IGBT), tranzistory s oxidovým poľom (MOSFET) a iné výkonové polovodičové zariadenia, aby sa dosiahlo presné riadenie výstupného tvaru vlny pomocou presnej technológie riadenia a modulácie.
Spínací obvod:
Jadrom meniča je spínací obvod, ktorý zapínaním a vypínaním spínacieho zariadenia prepína jednosmerné napájanie na striedavé. Medzi bežne používané výkonové polovodičové zariadenia patria tranzistory (zvyčajne IGBT) a MOSFET. Tieto spínacie zariadenia sú presne riadené v meniči, aby simulovali požadovaný výstupný tvar vlny.
Pracovný cyklus meniča:
Základný cyklus prevádzky meniča zahŕňa dve fázy: fázu vedenia a fázu vypnutia. Vo fáze vedenia je spínacie zariadenie zapnuté, čo umožňuje prechod prúdu; zatiaľ čo vo fáze cutoff je spínacie zariadenie vypnuté a prúd je zablokovaný. Úpravou pomeru času zapnutia a vypnutia možno zmeniť tvar, frekvenciu a napätie výstupnej vlny.
Modulácia šírky impulzu (PWM):
Aby sa zlepšila kvalita výstupného tvaru vlny, invertory zvyčajne používajú technológiu pulznej šírkovej modulácie (PWM). PWM dosahuje vysoko presné riadenie výstupného tvaru vlny nastavením pracovného času spínacieho zariadenia. Konkrétne PWM spína spínacie zariadenie pri určitej frekvencii a simuluje požadovaný tvar striedavého prúdu úpravou doby vedenia v rámci každého spínacieho cyklu.
Ovládanie výstupného tvaru vlny:
Konštrukcia meniča umožňuje inžinierom upraviť parametre výstupného tvaru vlny, vrátane frekvencie, amplitúdy a fázy. Táto flexibilita umožňuje prispôsobenie meniča rôznym potrebám aplikácií, napríklad poskytovanie 50 Hz energie pre domáce spotrebiče alebo 60 Hz energie pre priemyselné zariadenia.
Účinnosť a straty meniča:
Účinnosť invertorového stupňa je kľúčovým faktorom pri návrhu. Počas procesu zapínania a vypínania spínacieho zariadenia dôjde k určitej strate energie a celková účinnosť meniča závisí od riadenia a minimalizácie týchto strát. Návrhy efektívnych meničov zvyčajne využívajú pokročilé výkonové polovodičové zariadenia a optimalizované stratégie riadenia PWM na zlepšenie účinnosti premeny energie.
Ovládanie prúdu a napätia:
Menič potrebuje nielen generovať tvar vlny špecifického tvaru, ale potrebuje aj zabezpečiť stabilitu výstupného prúdu a napätia. Preto je potrebné, aby riadiaci systém monitoroval výstup v reálnom čase a upravoval činnosť spínacieho zariadenia prostredníctvom mechanizmu spätnej väzby, aby sa zachovali stabilné výstupné charakteristiky.
