دائرة العاكس هي قلب عاكس الطاقة ، المسؤول عن تحويل طاقة التيار المستمر (التيار المباشر) إلى طاقة التيار المتردد (التيار المتردد). يعد فهم كيفية عمل دائرة العاكس أمرًا بالغ الأهمية لفهم وظيفة عاكس الطاقة.
مكونات دائرة الانفرتر:
الترانزستورات:
الترانزستورات هي أجهزة أشباه الموصلات تعمل كمفاتيح إلكترونية في دائرة العاكس. إنهم مسؤولون عن تحويل جهد دخل التيار المستمر إلى شكل موجة تيار مستمر نابض أو معدل. تستخدم محولات الطاقة إما ترانزستورات تأثير المجال ذات أكسيد معدني وأشباه الموصلات (MOSFETs) أو الترانزستورات ثنائية القطب ذات البوابة المعزولة (IGBTs) كمكونات تبديل.
يتم تشغيل الترانزستورات وإيقافها بسرعة، مما يؤدي إلى إنشاء إشارة معدلة بعرض النبضة (PWM) تتناوب بين الحالات العالية والمنخفضة، ومحاكاة التبديل بين الدورات الموجبة والسالبة لشكل موجة التيار المتردد.
تعديل عرض النبضة (PWM):
PWM هي تقنية تحكم تستخدم في دائرة العاكس لضبط عرض نبضات الجهد الناتجة عن الترانزستورات. من خلال تغيير عرض النبضات، يمكن للعاكس التحكم في كل من سعة وتردد شكل موجة خرج التيار المتردد.
على سبيل المثال، لإنتاج خرج تيار متردد 60 هرتز من دخل التيار المستمر، قد يقوم العاكس بتعديل عرض النبضات وفقًا لذلك. تولد النبضات الأوسع جهدًا أعلى، بينما تؤدي النبضات الأضيق إلى جهد أقل.
محول (اختياري):
في بعض محولات الطاقة، خاصة تلك المصممة لمستويات طاقة عالية، قد يتم تضمين محول في دائرة العاكس. يتم استخدام المحول لزيادة أو خفض الجهد كما هو مطلوب لمطابقة جهد خرج التيار المتردد المطلوب.
تساعد المحولات على توفير العزل بين المدخلات والمخرجات والتأكد من أن جهد التيار المتردد عند المستوى المطلوب. وهذا مهم بشكل خاص لمحولات الطاقة المستخدمة في تطبيقات ربط الشبكة.
مكونات التصفية:
يتم استخدام مكونات الترشيح مثل المكثفات والمحاثات لتنعيم شكل موجة التيار المستمر النابضة التي أنشأتها الترانزستورات. فهي تساعد على تقليل التوافقيات والضوضاء في خرج التيار المتردد، مما يؤدي إلى شكل موجي أنظف وأكثر استقرارًا.
تقوم المكثفات بتخزين الطاقة وإطلاقها أثناء انخفاض الجهد، بينما تقاوم المحثات التغيرات في التيار، مما يساعد في الحفاظ على خرج ثابت.
تشغيل دائرة العاكس:
تحويل التيار المستمر إلى التيار المتردد:
تعمل دائرة العاكس عن طريق تشغيل وإيقاف الترانزستورات بسرعة وفقًا لشكل موجة الإخراج المطلوبة. عندما يتم تشغيل الترانزستور، فإنه يسمح للتيار بالتدفق من خلاله، مما يخلق نصف دورة موجبة لشكل موجة التيار المتردد. عند إيقاف تشغيله، ينقطع التيار، مما يؤدي إلى نصف دورة سلبية.
من خلال التحكم الدقيق في توقيت ومدة أحداث التبديل هذه، يقوم العاكس بتوليد شكل موجة يشبه إلى حد كبير موجة جيبية لمحولات الموجة الجيبية النقية أو موجة مربعة معدلة لمحولات الموجة الجيبية المعدلة.
التحكم في التردد والسعة:
ينظم المتحكم الدقيق أو دائرة التحكم في دائرة العاكس تردد الخرج والسعة عن طريق ضبط عرض وتردد النبضات الناتجة عن الترانزستورات. يسمح هذا التحكم للعاكس بإنتاج الفولتية والترددات الناتجة المتوافقة مع متطلبات الحمل المتصل.
يمكن لبعض محولات الطاقة المتقدمة أيضًا مزامنة تردد الإخراج الخاص بها مع مرجع خارجي، مثل تردد الشبكة في تطبيقات ربط الشبكة.
مرحلة الإخراج:
بعد تعديل PWM وتحويل الجهد (في حالة وجود محول)، يتم تسليم شكل موجة التيار المتردد إلى قسم الإخراج من عاكس الطاقة. يتضمن هذا القسم عادةً أطراف توصيل أو منافذ أو مآخذ توصيل حيث يمكنك توصيل أجهزتك التي تعمل بالتيار المتردد.
قبل الوصول إلى نقاط الإخراج هذه، قد يمر شكل موجة التيار المتردد عبر مكونات ترشيح إضافية لزيادة تحسين جودتها وتقليل التشوه.
الحماية والمراقبة:
تشتمل دائرة العاكس غالبًا على ميزات حماية لحماية العاكس والمعدات المتصلة. تشمل آليات الحماية الشائعة حماية التيار الزائد، وحماية الجهد الزائد، وحماية الدائرة القصيرة، والحماية الحرارية.
تقوم أجهزة استشعار المراقبة ودوائر التحكم بمراقبة درجة حرارة العاكس والجهد والمستويات الحالية بشكل مستمر، مما يمكنه من الاستجابة للظروف غير الطبيعية وإيقاف أو تقليل خرج الطاقة إذا لزم الأمر لمنع الضرر.
● 800 واط طاقة موجة جيبية نقية مستمرة وقوة زيادة 1600 واط
● طاقة موجة جيبية نقية للغاية. مع أقل من 3% إجمالي التشوه التوافقي.
