인버터 스테이지 전력 인버터 DC전력을 AC전력으로 변환하는 핵심부품입니다. 이 단계에서는 트랜지스터(IGBT), 금속 산화물 전계 효과 트랜지스터(MOSFET) 및 기타 전력 반도체 소자와 같은 스위칭 회로를 사용하여 정밀한 제어 및 변조 기술을 통해 출력 파형을 정밀하게 제어합니다.
스위치 회로:
인버터의 핵심은 스위칭 소자를 켜고 꺼서 DC 전원을 AC 전원으로 전환하는 스위칭 회로입니다. 일반적으로 사용되는 전력 반도체 장치에는 트랜지스터(보통 IGBT)와 MOSFET이 포함됩니다. 이러한 스위칭 장치는 원하는 출력 파형을 시뮬레이션하기 위해 인버터에서 정밀하게 제어됩니다.
인버터 작동 주기:
인버터 작동의 기본 주기는 전도 단계와 차단 단계의 두 단계로 구성됩니다. 전도 단계에서는 스위칭 장치가 켜져 전류가 통과할 수 있습니다. 차단 단계에서는 스위칭 장치가 꺼지고 전류가 차단됩니다. 켜짐 시간과 꺼짐 시간의 비율을 조정하여 출력 파형의 모양, 주파수 및 전압을 변경할 수 있습니다.
펄스 폭 변조(PWM):
출력 파형의 품질을 향상시키기 위해 인버터는 일반적으로 펄스 폭 변조(PWM) 기술을 사용합니다. PWM은 스위칭 장치의 작동 시간을 조정하여 출력 파형의 고정밀 제어를 달성합니다. 특히, PWM은 특정 주파수에서 스위칭 장치를 전환하고 각 스위칭 주기 내에서 전도 시간을 조정하여 필요한 AC 파형을 시뮬레이션합니다.
출력 파형 제어:
인버터 설계를 통해 엔지니어는 주파수, 진폭 및 위상을 포함한 출력 파형의 매개변수를 조정할 수 있습니다. 이러한 유연성을 통해 인버터는 가전제품에 50Hz 전력을 제공하거나 산업용 장비에 60Hz 전력을 제공하는 등 다양한 애플리케이션 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다.
인버터 효율 및 손실:
인버터 스테이지의 효율성은 설계의 주요 고려 사항입니다. 스위칭 장치를 켜고 끄는 과정에서 일정량의 에너지 손실이 발생하며, 인버터의 전체 효율은 이러한 손실을 제어하고 최소화하는 데 달려 있습니다. 효율적인 인버터 설계는 일반적으로 고급 전력 반도체 장치와 최적화된 PWM 제어 전략을 사용하여 에너지 변환 효율을 향상시킵니다.
전류 및 전압 제어:
인버터는 특정 형태의 파형을 생성해야 할 뿐만 아니라 출력 전류 및 전압의 안정성도 보장해야 합니다. 따라서 제어 시스템에서는 출력을 실시간으로 모니터링하고 피드백 메커니즘을 통해 스위칭 장치의 동작을 조정하여 안정적인 출력 특성을 유지해야 합니다.
