PWM Inverter – Ideal Untuk Beban Berbeda yang Terhubung

PWM (Pulse Width Modulated Inverter) berfungsi sebagai pengganti inverter jenis lama. Untuk alasan ini, mereka memiliki berbagai aplikasi waktu nyata. Dalam kebanyakan kasus, perusahaan menggunakannya dalam pembuatan sirkuit elektronik daya. Pulse Width Modulated Inverter biasanya menggunakan MOSFET, oleh karena itu biasanya disebut inverter PWM MOSFET. Memang, kebanyakan inverter menerapkan teknologi PWM untuk menghasilkan tegangan keluaran AC untuk berbagai frekuensi dan besaran. Pada artikel ini, kita akan membahas cara kerja inverter PWM. Selain itu, kami akan membahas rangkaian yang dapat Anda temukan di inverter PWM dan menjelaskan beberapa jenis inverter PWM.

Apa itu Inverter PWM?

Singkatnya, ini adalah inverter yang menggunakan teknologi modulasi lebar pulsa untuk beroperasi. Oleh karena itu, inverter PWM dapat mempertahankan tegangan output pada tegangan AC pengenal terlepas dari beban yang terhubung. Ia bekerja dengan mengubah lebar frekuensi tegangan keluaran.

Prinsip Kerja Inverter PWM

FIg 1:Inverter Industri

Pada inverter konvensional, tegangan keluaran berubah tergantung pada perubahan beban. Inverter tegangan PWM mengoreksi tegangan fasa keluaran menggunakan nilai beban yang terhubung pada keluaran.

Ia bekerja dengan mengarahkan kembali sebagian sinyal keluaran ke IC pengontrol PWM. Kontroler PWM akan menggunakan tegangan umpan balik untuk memperbaiki lebar pulsa yang dihasilkan di area osilator.

Penyesuaian lebar pulsa akan menghilangkan kemungkinan perubahan sinyal pada output. Dengan demikian, bentuk gelombang tegangan keluaran akan tetap sama terlepas dari variasi beban apa pun.

Sirkuit Manakah yang Digunakan pada Inverter PWM?

FIg 2:Diagram Sirkuit Inverter PWM

Jika Anda mengamati diagram rangkaian inverter PWM, Anda akan menyadari bahwa ia menggunakan beberapa rangkaian. Ini termasuk:

Sirkuit Sensor Arus Pengisian Baterai

Sirkuit ini mempertahankan aliran arus yang digunakan untuk mengisi baterai dan menyimpannya pada nilai pengenal. Ini mencegah fluktuasi yang dapat mengurangi masa pakai baterai.

Sirkuit Penginderaan Tegangan Baterai

Dalam beberapa kasus, baterai mungkin habis. Sirkuit ini mendeteksi tegangan inverter yang diperlukan untuk mengisi baterai jika ini terjadi. Ini juga membantu dalam mengisi daya baterai setelah terisi penuh.

Sirkuit Penginderaan Listrik AC

Ini merasakan jika listrik AC ada. Misalkan ada, inverter beralih ke status pengisian. Jika tidak ada, ia beralih ke status mode baterai.

Sirkuit Mulai Lembut

Sirkuit ini menunda pengisian selama delapan hingga sepuluh detik setelah aliran daya dilanjutkan. Ini melindungi MOSFET dari daya AC yang tinggi.

Ganti Sirkuit

Ini mengubah mode operasi inverter. Ini bisa berupa mode pengisian daya atau baterai, dan ini didasarkan pada ketersediaan listrik.

Matikan Sirkuit

Ini memantau bagaimana inverter beroperasi dan mematikannya jika mendeteksi adanya kelainan. Ia mendapat masukan dari beberapa sirkuit sensor.

Sirkuit Pengontrol PWM

Di sini, rangkaian mengontrol tegangan pada output dari inverter tegangan PWM. Dalam kebanyakan kasus, mereka menggunakan IC tunggal seperti LM494 atau KA3535. Semua sirkuit yang diperlukan untuk operasi PWM biasanya tergabung dalam IC tersebut.

Sirkuit Pengisian Baterai

Rangkaian ini mengontrol proses pengisian baterai pada inverter. Ini menerima input dari sirkuit penginderaan listrik dan sirkuit sensor baterai.

Sirkuit Osilator

Dalam hal ini, rangkaian menghasilkan frekuensi switching. Biasanya digabungkan dengan IC PWM.

Sirkuit Pengemudi

Di sini, rangkaian menggerakkan output berdasarkan sinyal switching inverter. Ini menyerupai sirkuit preamplifier.

Jenis Inverter PWM

Singkatnya, inverter PWM beroperasi di bawah dua sinyal, yaitu sinyal referensi dan sinyal pembawa. Mereka menghasilkan pulsa yang diperlukan untuk mengganti mode inverter dengan membandingkan sinyal-sinyal ini. Ada beberapa teknik PWM. Ini termasuk:

Modulasi Lebar Pulsa Tunggal (SPWM)

Gbr 3:Grafik SPWM

Dalam hal ini, mereka menggunakan satu pulsa untuk mengatur teknik di setiap waktu paruh. Di sini, Ia menggunakan gelombang segitiga sebagai pembawa dan gelombang persegi sebagai sinyal referensi.

Oleh karena itu, pulsa gerbang yang dihasilkan adalah hasil dari membandingkan sinyal-sinyal ini. Tapi itu menyebabkan harmonik yang lebih tinggi.

Modulasi Lebar Pulsa Banyak (MPWM)

Gbr 4: Pengontrol Kecepatan PWM Motor DC

Di sini, mereka menggunakan teknik ini untuk mencegah masalah yang mungkin timbul dari penggunaan SPWM. Dengan cara yang sama, beberapa pulsa menggantikan satu pulsa di setiap setengah siklus tegangan output. Selain itu, pengembang mengatur frekuensi keluaran dengan mengontrol frekuensi pembawa selama perakitan.

Teknologi MPWM terutama digunakan oleh inverter yang menggerakkan sistem kontrol motor dengan frekuensi variabel. Akibatnya, ini menciptakan banyak frekuensi keluaran dan penyesuaian tegangan. Secara umum, teknologi ini meningkatkan kualitas bentuk gelombang.

Modulasi Lebar Pulsa Sinusoidal

Gbr 5: Gelombang Sinus Sederhana

Dalam hal ini, gelombang sinus menggantikan gelombang persegi sebagai sinyal referensi. Sementara itu, pembawa tetap sebagai gelombang segitiga. Dengan demikian, output akan menjadi bentuk gelombang sinusoidal. Di sisi lain, indeks modulasi mengontrol nilai RMS tegangannya.

Namun, modulasi lebar pulsa sinusoidal memiliki dua kelemahan utama. Pertama, tidak dapat menghasilkan tegangan output setinggi catu daya. Kedua, jika output PWM harus sepenuhnya sinusoidal; penting untuk memasukkan pulsa kecil. Perusahaan melakukan ini jika gelombang modulasi puncak hampir sama dengan tegangan pembawa puncak.

Menambahkan pulsa kecil mungkin hampir tidak mungkin karena waktu yang dibutuhkan untuk menghidupkan dan mematikan perangkat. Dengan demikian, sebagian besar industri menghilangkan pulsa kecil untuk alasan efisiensi.

Modifikasi Modulasi Lebar Pulsa Sinusoidal

Di sini, sinyal pembawa dibiarkan masuk di setiap setengah siklus awal dan akhir 60° interval. Dengan demikian, modifikasi ini memperbaiki karakteristik harmonik output. Peralihan mengurangi kerugian dan meningkatkan komponen fundamental.

Kesimpulan

Kesimpulannya, inverter lebar pulsa menggunakan teknologi PWM untuk mengatur output pada nilai pengenal terlepas dari beban. Karena efisiensinya, mereka memiliki banyak aplikasi industri, misalnya, di Pengendali Kecepatan PWM Motor DC. Di sini, variasi frekuensi tegangan yang diterapkan mengontrol kecepatan drive.

Yang mengatakan, ini adalah ikhtisar kami tentang cara kerja inverter PWM.

Namun, jika Anda memiliki pertanyaan, jangan ragu untuk menghubungi kami.