Der Inversionsprozess von a Wechselrichter ist ein wichtiger Schritt bei der Umwandlung von Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC). Dieser Prozess erfordert eine präzise Steuerung von Halbleiterbauelementen, um die gewünschte Ausgangswellenform zu erzeugen.
Eingangsgleichstrom: Der Ausgangspunkt des Wechselrichterprozesses ist Gleichstrom von einer Gleichstromquelle (z. B. einer Batterie, einem Solarpanel usw.). Die Spannungs- und Stromeigenschaften dieses Gleichstroms können je nach Anwendung variieren, die Aufgabe des Wechselrichters besteht jedoch darin, ihn in Wechselstrom zur Verwendung durch verschiedene elektrische Geräte umzuwandeln.
Steuerung von Schaltgeräten: In Wechselrichtern werden üblicherweise steuerbare Schaltgeräte wie Transistoren (MOSFET oder IGBT) und Triacs (SCRs) verwendet. Diese Schaltgeräte spielen eine Schlüsselrolle im Umkehrprozess des Wechselrichters und passen die Ausgangswellenform an, indem sie seinen Ein-Aus-Zustand steuern.
Pulsweitenmodulation (PWM): Um die Form der Ausgangswellenform zu steuern, verwenden Wechselrichter normalerweise die Pulsweitenmodulationstechnologie. Bei der PWM steuert der Wechselrichter die Amplitude und Frequenz der Ausgangswellenform, indem er das Ein-Aus-Zeitverhältnis des Schaltgeräts entsprechend den Anforderungen der Ausgangswellenform anpasst. Durch die periodische Anpassung der Impulsbreite kann der Wechselrichter einen Ausgang simulieren, der einer idealen Wechselstromwellenform nahe kommt.
Umkehrprozess: Unter der Führung der Pulsweitenmodulation schaltet die Schaltvorrichtung des Wechselrichters periodisch um, um die Richtung der Gleichstromleistung zu ändern und so eine Wechselstromleistung mit einer annähernd sinusförmigen Wellenform zu erzeugen. Dabei schalten die Schaltgeräte mit hohen Frequenzen, typischerweise im Bereich von einigen Kilohertz bis mehreren zehn Kilohertz, je nach Wechselrichterdesign und Anwendung.
Ausgangsfilterung: Die vom Wechselrichter erzeugte Ausgangswellenform kann einige Oberwellen und hochfrequentes Rauschen enthalten. Um die Ausgangswellenform zu reinigen, sind Wechselrichter normalerweise mit Ausgangsfilterschaltungen ausgestattet. Diese Schaltung trägt dazu bei, unerwünschte Komponenten zu entfernen und stellt sicher, dass die Ausgangswellenform stabil und rein ist.
Ausgangsstufe: Der durch den Wechselrichterprozess erzeugte Wechselstrom wird zum Ausgangsende des Wechselrichters geleitet und von angeschlossenen Verbrauchern (z. B. Haushaltsgeräten, Motoren usw.) genutzt. Wechselrichter verfügen normalerweise über eine einstellbare Ausgangsspannung und -frequenz, um den unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden.
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