1110 lượt xem

Inverter là gì và hoạt động như thế nào ?

inverter la gi

Trong ngành điện – điều khiển thì Inverter hay còn gọi là biến tần là rất quen thuộc và được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống, tuy nhiên với các bạn không học chuyên ngành này thì còn rất lạ lẫm, hôm nay chúng ta cùng tìm hiểu xem Inverter là gì và hoạt động như thế nào nhé.

Inverter là gì ?

Inverter là thiết bị chuyển đổi điện áp DC thành điện áp AC. Trong hầu hết các trường hợp, điện áp DC đầu vào thường thấp hơn trong khi điện áp đầu ra bằng điện áp lưới cung cấp 120 volt hoặc 240 Volts  Inverter có thể được dùng cho ứng dụng như năng lượng mặt trời, hoặc làm việc như một nguồn điện dự phòng từ pin 

Có nhiều loại inverter khác nhau dựa trên hình dạng của dạng sóng chuyển đổi. Chúng có cấu hình mạch khác nhau và có hiệu quả, ưu điểm và nhược điểm khác nhau. Biến tần cung cấp điện áp xoay chiều từ nguồn điện DC và hữu ích trong việc cấp nguồn cho thiết bị điện tử và thiết bị điện sử dụng nguồn AC.

Inverter hoạt động như thế nào ?

Các mạch cơ bản của inverter bao gồm bộ dao động, mạch điều khiển, mạch điều khiển cho các thiết bị nguồn, các thiết bị chuyển mạch và một máy biến áp. 

Việc chuyển đổi điện áp DC thành điện áp xoay chiều AC được thực hiện bằng cách sử dụng các thiết bị chuyển mạch liên tục đóng cắt dòng điện Điện áp đầu vào DC được bật và tắt bởi MOSFET hoặc các tranzitor công suất, các xung được nạp vào cuộn sơ cấp của máy biến áp. Dòng điện cảm ứng do đó được sinh ra ở cuộn thứ cấp của máy biến áp. Biến áp khuếch đại điện áp ra theo một tỉ lệ nhất định. Trong hầu hết các trường hợp, điện áp đầu ra được nâng lên từ 12 volt tiêu chuẩn tới 120 Volts hoặc 240 volt AC. 

Ba giai đoạn biến đổi dòng điện trong inverter là, mạch kéo-đẩy với máy biến áp trung tâm, kéo-đẩy nửa cầu, hoặc kéo-đẩy toàn cầu. Kéo đẩy với biến áp trung tâm là phổ biến nhất do sự đơn giản của nó và có kết quả tin cậy; tuy nhiên inverter dùng biến áp thì nặng hơn và hiệu suất cũng thấp hơn. 

Một mạch kéo-đẩy đơn giản biến đổi DC thành AC  với máy biến áp trung tâm 

Các dạng sóng ra của Inverter

Inverter được phân loại theo dạng sóng đầu ra với ba loại phổ biến là sóng vuông, sóng sin chuẩn và sóng sin biến đổi. 

Sóng vuông đơn giản và rẻ hơn, tuy nhiên, chất lượng điện áp ra thấp so với hai loại kia. Sóng vuông biến đổi cung cấp chất lượng điện tốt hơn (THD ~ 45%) và phù hợp với hầu hết các thiết bị điện tử. Chúng có các xung hình chữ nhật có các điểm chết giữa chu kỳ nửa dương và chu kỳ nửa âm (THD khoảng 24%). 

 

Inverter với sóng sin chuẩn có dạng sóng tốt nhất với THD thấp nhất khoảng 3%. Tuy nhiên, nó đắt nhất và được sử dụng trong các ứng dụng như thiết bị y tế, âm thanh nổi, máy in laser và các ứng dụng khác yêu cầu dạng sóng sin chuẩn.

Các ứng dụng của inverter

Inverter được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp cũng như đời sống, đặc biệt là các thiết bị tiêu thụ nhiều điện năng như: 

Máy lạnh inverter

Máy lạnh công nghệ inverter tiết kiệm điện năng hơn nhiều so với loại máy lạnh thông thường không dùng inverter, đặc biệt là khi dùng với thời gian dài do công nghệ inverter sẽ tự động tăng hoặc giảm công suất thiết bị theo nhiệt độ đặt

Tủ lạnh inverter

Đây cũng là thiết bị tiêu thụ điện phổ biến trong các hộ gia đình cho nên cũng cần trang bị công nghệ inverter để tiết kiệm điện

Các loại động cơ điện, bơm công nghiệp, thang máy….

Các thiết bị tải nặng như động cơ, bơm công nghiệp khi dùng inverter điều khiển có thể tiết kiệm được 30% điện năng sử dụng, dòng khởi động nhỏ tránh bị sụt áp lưới điện