Инвертор (Inverter). Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)

Инвертор. Широтно-импульсная модуляция (ШИМ).

Inverter – англ.
Pulse Wide Modulation (PWM) – широтно-импульсная модуляция – англ.

Инвертор – устройство, преобразующее постоянное напряжение в переменное. В зависимости от используемого принципа преобразования различают три основных типа инверторов (см. рисунки): инверторы, генерирующие напряжение прямоугольной формы, инверторы с пошаговой (ступенчатой) аппроксимацией (НЧ ШИМ) и инверторы с высокочастотной широтно-импульсной модуляцией (ВЧ ШИМ). Последние обеспечивают наиболее близкую к гармонической форму выходного напряжения. Кроме того, манипулируя скважностью импульсов ШИМ-сигнала, «интеллектуальные» инверторы, применяемые в ИБП сериях Mega-Vision, Pro-Vision Black, Power-Vision, Power-Vision Black, Power-Vision 3F и N-Power Evo компании N-Power, автоматически корректируют форму выходного напряжения при работе с нелинейной нагрузкой.

Следует отличать термин "инвертор" используемый в силовой электротехнике от других терминов "инвертор" например в математике и в электронике где термин обозначает инверсию сигнала (функции).

Форма напряжения на выходе инвертора, генерирующего прямоугольные импульсы		Форма напряжения на выходе НЧ ШИМ инвертора с пошаговой аппроксимацией
Форма напряжения на выходе инвертора с ВЧ ШИМ (широтно-импульсной модуляцией)

Дополнительные способы классификации видов инверторов:

1) По силовой схеме:

• двухтактная схема (линейно-интерактивные ИБП)
• полумостовая схема (On-Line ИБП)
• мостовая схема (On-Line ИБП и некоторые типы Line-Interactive ИБП)

2) По фазности выходного напряжения:

• однофазный
• трёхфазный

См. также раздел «трехфазный ИБП».

3) По типу применяемых индуктивных компонентов:

• трансформаторный
• бестрансформаторный (дроссельный)

4) По опорной частоте ШИМ-сигнала:

• НЧ ШИМ (Low Frequency PWM) – применяется в линейно-интерактивных ИБП с аппроксимированной синусоидой
• ВЧ ШИМ (High Frequency PWM) – использутеся в On-Line ИБП

5) По типу генерируемого ШИМ-сигнала:

• униполярная ШИМ (Sinusoidal PWM Unipolar Generator)
• биполярная ШИМ (Sinusoidal PWM Bipolar Generator)

6) По количеству проводников входной линии постоянного тока

• двухпроводный вход (плюс, минус) / характерно для мостовой схемы инвертора
• трёхпроводный вход (плюс, минус, средняя точка) / характерно для полумостовой схемы инвертора
• др.

7) По типу входной линии постоянного тока

• VSC / VSI - voltage source converter / inverter, преобразователь / инвертор с питанием от источника напряжения
• CSC / CSI - current source converter / inverter, преобразователь / инвертор с питанием от источника тока

Читайте дополнительную статью «VSC и CSC инверторы»

Историческая классификация типов инверторов:

• на основе искровых / контактных преобразователей
• на основе вакуумных / ламповых преобразователей
• на основе электромашинных преобразователей
• на основе твердотельных преобразователей
• и др.

Основными показателями эффективности работы инвертора являются:

• Перегрузочная способность.
• Коэффициент полезного действия (КПД).
• Допустимый крест-фактор нагрузки.
• Допустимый коэффициент мощности нагрузки.
• Качество выходного напряжения.