Harmonické sú zložky v tvare vlny, ktorých frekvencia je celočíselným násobkom základnej vlny. Pre výkonové meniče Harmonické ovládanie je kľúčovým aspektom na zabezpečenie kvality výstupného striedavého priebehu.
Príčiny generovania harmonických: Počas prevádzky výkonového meniča spôsobí spínanie spínacích zariadení, že výstupný priebeh bude obsahovať harmonické rôznych frekvencií. Tieto harmonické môžu spôsobiť rušenie pripojených záťažových zariadení a energetických systémov, takže na zníženie alebo odstránenie týchto nepriaznivých vplyvov je potrebná kontrola harmonických.
Modulácia šírky impulzu (PWM): Modulácia šírky impulzu je primárnym prostriedkom harmonického riadenia. Nastavením pomeru času zapnutia a vypnutia spínacieho zariadenia môže modulácia šírky impulzov efektívne riadiť harmonický obsah výstupného tvaru vlny. Invertor generuje impulzný signál a riadi veľkosť harmonických vo výstupnom tvare vlny zmenou šírky impulzu.
Viacúrovňový invertor: Tradičné meniče zvyčajne používajú dvojúrovňovú štruktúru, to znamená, že úroveň výstupnej vlny môže byť iba vysoká alebo nízka. Viacúrovňové invertory však využívajú viac úrovní a môžu znížiť obsah harmonických zavedením dodatočných úrovní do výstupného tvaru vlny. Tieto viacúrovňové technológie zahŕňajú viacúrovňovú PWM a viacúrovňovú technológiu pulznej šírkovej modulácie, ktorá dokáže jemnejšie riadiť výstupný priebeh.
Konštrukcia filtra: Harmonickú reguláciu je možné dosiahnuť aj použitím harmonických filtrov na výstupe meniča. Tieto filtre sú typicky LC filtre, ktoré selektívne odstraňujú špecifické harmonické zložky z výstupného tvaru vlny. Konštrukcia filtra musí byť starostlivo prispôsobená prevádzkovej frekvencii a požiadavkám na zaťaženie meniča, aby sa zabezpečilo efektívne zníženie harmonických.
Monitorovanie harmonických a spätná väzba: Pokročilé systémy výkonových meničov sú často vybavené funkciami monitorovania harmonických a spätnej väzby. Monitorovaním aktuálneho harmonického obsahu výstupného tvaru vlny môže systém podľa potreby upraviť moduláciu šírky impulzu a ďalšie parametre na riadenie harmonických úrovní v reálnom čase. Tento riadiaci systém s uzavretou slučkou pomáha prispôsobiť sa rôznym zaťaženiam a pracovným podmienkam a udržiavať stabilitu výstupného tvaru vlny.
Minimálna kontrola strát: Harmonická kontrola musí zohľadňovať aj stratu samotného meniča. Pri navrhovaní meniča musia inžinieri nájsť rovnováhu, ktorá dokáže kontrolovať harmonické a zároveň minimalizovať straty energie v samotnom meniči. Ide o optimalizáciu výberu spínacích zariadení, zníženie frekvencie spínania a zlepšenie systémov odvodu tepla.
