۱-اینورترهای تک فاز.
۲- اینورترهای سه فاز.

• • • • 1. 1. اینورتر تکفاز

         

         

     

     

مبدل دوتایی را می توان به عنوان مبدل فرکانس تکفاز به کار برد. در هر دو حالت ، مبدل چهار ربعی با خروجی dc ، به گونه ای کنترل می شود که ولتاژ خروجی متوسط محلی به صورت سینوسی با زمان تغییر کند. از آنجا که جریان خروجی معمولاً نسبت به مولفه اصلی ولتاژ خروجی اختلاف فاز دارد، مبدل در هر سیکل ولتاژ خروجی ، در هر چهار ربع کار می کند. نمودار مداری یک اینورتر تکفاز با بهره گرفتن از کلید های قدرت نیمرسانای تمام کنترل شونده شکل ۲-۲ نشان داده شده است . همان طور که قبلاً ذکر شد، ساختار پل اینورتر مانند برشگر چهار ربعی است اگر چه آنچه در اینجا نمایش داده شده است دارای تفاوت در آرایش و نماد گذاری اجزاء است . فرض شده است که یک منبع ولتاژ ایده آل ولتاژ dc ورودی ،V_i ، را فراهم می کند.
شکل ۲-۲: اینورتر ولتاژ تکفاز
کلید های هر ساق اینورتر نباید همزمان روشن شوند ، زیرا در این حالت منبع اتصال کوتاه می شود . این حالت ، اتصال کوتاه ساق نامیده می شود . کلید های نیمرسانا ، حتی کلید های سریع ، برای رفتن از یک حالت به حالت دیگر به زمان های گذرا معینی نیاز دارند . بنابراین در عمل ، برای اجتناب از اتصال کوتاه ساق، هر کلید کمی قبل از روشن شدن کلید دیگر همان ساق خاموش می شود . بازه زمانی میان سیگنال های خاموشی و روشنی کلید ها زمان تهی یا زمان مرده نامیده می شود .

برای سادگی ، در ملاحظات بعدی، زمان مرده برابر صفر فرض می شود . بنابراین ، هر ساق اینورتر تنها دو حالت می تواند داشته باشد: یا کلید بالایی ( آند – مشترک ) روشن است و کلید پایینی ( کاتد – مشترک ) خاموش است و یا برعکس . بنابراین ، متغییر های کلید زنی aو b را می توان به ساق های خاص نسبت داد و به صورت زیر تعریف کرد.
جدول ۲-۱ :بررسی ساق های اینورتر در زمان خاموش و روشن بودن کلید

بدین ترتیب حالت اینورتر با نماد ab₂ مشخص می شود . اگر به عنوان مثال a=1 و b=1 باشد ، اینورتر در حالت ۳ است چون (۱۱)=۳ واضح است که تنها چهار حالت ،۰ تا ۳ امکان دارند.
وقتی که یک متغییر کلید زنی مقدار یک دارد، سر مثبت منبع تغذیه به سر متناظر خروجی اینورتر متصل می شود . بر عکس ، مقدار ۰ نشان می دهد که یک اتصال بین سر منفی منبع تغذیه و سر متناظر خروجی اینورتر ایجاد شده است . در نتیجه ، ولتاژ خروجی اینورتر ،V_o، به صورت زیر بیان می شود .

و تنها سه مقدار برای ولتاژ خروجی ممکن است : ۰،V_i +، V_i-، که به ترتیب به حالت های ۰ تا ۳، ۲، و ۱ مربوط می شوند. وقتی که جهت جریان خروجی ، i_o به گونه ای است که نمی تواند در کلیدی که روشن شده است جریان یابد ، دیود آزاد چرخ موازی با کلید یک مسیر بسته برای جریان فراهم می کند. اگر به عنوان مثال ، مطابق شکل ۲-۲ جریان خروجی مثبت و کلید SB روشن باشد ، مسیر جریان اجباراً از طریق دیود DB بسته می شود . به طریق مشابه ، می توان به سادگی شرایطی را که تحت آنها هر یک از سه دیود دیگر برای هدایت پیوسته جریان خروجی لازم می شوند، تعیین کرد . اگر بار کاملاً مقاومتی باشد ، وجود دیود های آزاد چرخ لزومی ندارد. اما در غیر این صورت ، قطع جریان در اندوکتانس بار باعث اضافه ولتاژ های خطرناک می شود . گفته می شود که دیود های آزاد چرخ جریان راکتیو یعنی مولفه ای از جریان خروجی را که ۹۰ درجه نسبت به مولفه ی اصلی ولتاژ خروجی تاخیر داردهدایت می کند. ساده ترین حالت عملکرد اینورتر که به موج مربعی معروف است با قوانین کنترل زیر توصیف می شود :
جدول ۲-۲: حالت عملکرد اینورتر در موج مربعی