Inverter:

Inverter adalah perangkat listrik yang mengubah arus searah (DC) menjadi arus bolak-balik (AC). Inverter digunakan untuk daya cadangan darurat di rumah. Inverter digunakan di beberapa sistem pesawat untuk mengubah sebagian dari daya DC pesawat menjadi AC. Daya AC digunakan terutama untuk perangkat listrik seperti lampu, radar, radio, motor, dan perangkat lainnya.

Multilevel Inverter:

Sekarang banyak aplikasi industri hari ini mulai membutuhkan daya tinggi. Namun, beberapa peralatan di industri memerlukan daya sedang atau rendah untuk pengoperasiannya. Menggunakan sumber daya tinggi untuk semua beban industri mungkin terbukti bermanfaat bagi beberapa motor yang membutuhkan daya tinggi, sementara itu dapat merusak beban lainnya. Beberapa penggerak motor tegangan menengah dan aplikasi utilitas memerlukan tegangan menengah. Inverter multi level telah diperkenalkan sejak tahun 1975 sebagai alternatif dalam situasi daya tinggi dan tegangan menengah. Inverter bertingkat seperti inverter dan digunakan untuk aplikasi industri sebagai alternatif dalam situasi daya tinggi dan tegangan menengah.

Multilevel Inverter

Sirkuit Inverter DC-AC Umum

Kebutuhan konverter bertingkat adalah untuk memberikan daya keluaran yang tinggi dari sumber tegangan menengah. Sumber seperti baterai, superkapasitor, panel surya adalah sumber tegangan menengah. Inverter multi level terdiri dari beberapa sakelar. Pada inverter multi level, sudut sakelar pengaturan sangat penting.

Jenis Inverter Bertingkat:

Inverter bertingkat ada tiga jenis.

Dioda menjepit inverter bertingkat
Kapasitor terbang multilevel inverter
Inverter bertingkat H-bridge bertingkat

Diode Clamped Multilevel Inverter:

“diagram sirkuit pengontrol kecepatan motor dc ”

Konsep utama inverter ini adalah menggunakan dioda dan menyediakan beberapa level tegangan melalui fase yang berbeda ke bank kapasitor yang dipasang seri. Dioda mentransfer sejumlah tegangan, sehingga mengurangi tekanan pada perangkat listrik lainnya. Tegangan keluaran maksimum adalah setengah dari tegangan DC masukan. Ini adalah kelemahan utama dari inverter bertingkat yang dijepit dioda. Masalah ini dapat diatasi dengan meningkatkan sakelar, dioda, kapasitor. Karena masalah keseimbangan kapasitor, ini terbatas pada tiga level. Jenis inverter ini memberikan efisiensi tinggi karena frekuensi dasar yang digunakan untuk semua perangkat switching dan ini adalah metode sederhana dari sistem transfer daya back to back.

Contoh: Inverter berjepit dioda 5 tingkat dioda, inverter bertingkat dioda 9 tingkat yang dijepit.

Inverter multilevel dijepit dioda 5 tingkat menggunakan sakelar, dioda kapasitor tunggal digunakan, sehingga tegangan output setengah dari input DC.
Inverter berjepit dioda 9 tingkat menggunakan sakelar, kapasitor dioda dua kali lebih banyak daripada inverter penjepit dioda 5 tingkat. Jadi keluarannya lebih dari sekedar masukan.

5- Level Diode Clamped Multilevel Inverter

Aplikasi Diode Clamped Multilevel Inverter:

Kompensasi var statis
Penggerak motor kecepatan variabel
Interkoneksi sistem tegangan tinggi
Saluran transmisi DC dan AC tegangan tinggi

Kapasitor Terbang Multilevel Inverter:

Konsep utama inverter ini adalah menggunakan kapasitor. Ini adalah koneksi seri sel switching yang dijepit kapasitor. Kapasitor mentransfer jumlah tegangan yang terbatas ke perangkat listrik. Dalam keadaan switching inverter ini seperti pada inverter yang dijepit dioda. Dioda penjepit tidak diperlukan pada jenis inverter bertingkat ini. Outputnya adalah setengah dari tegangan DC input. Ini adalah kekurangan dari inverter bertingkat kapasitor terbang. Ia juga memiliki redundansi switching dalam fase untuk menyeimbangkan kapasitor terbang. Itu dapat mengontrol aliran daya aktif dan reaktif. Tetapi karena switching frekuensi tinggi, kerugian switching akan terjadi.

EX: 5-level kapasitor terbang multilevel inverter, 9-level kapasitor terbang multilevel inverter.

Inverter ini sama dengan dioda yang dijepit multi inverter
Pada inverter ini, hanya saklar dan kapasitor yang digunakan.

Kapasitor Terbang 5 Tingkat Inverter Multilevel

Aplikasi Inverter Bertingkat Kapasitor Terbang

Pengendalian motor induksi menggunakan rangkaian DTC (Direct Torque Control)
Statis adalah generasi
Baik aplikasi konversi AC-DC dan DC-AC
Konverter dengan kemampuan distorsi Harmonic
Penyearah arus sinusoidal

Inverter Multilevel H-Bridge Bertingkat:

Inverter bertingkat H-bride bertingkat menggunakan kapasitor dan sakelar dan membutuhkan lebih sedikit jumlah komponen di setiap level. Topologi ini terdiri dari serangkaian sel konversi daya dan daya dapat dengan mudah diskalakan. Kombinasi pasangan kapasitor dan sakelar disebut jembatan-H dan memberikan tegangan input DC terpisah untuk setiap jembatan-H. Ini terdiri dari sel jembatan-H dan setiap sel dapat memberikan tiga tegangan berbeda seperti tegangan nol, DC positif, dan DC negatif. Salah satu kelebihan dari inverter multi level ini adalah jumlah komponen yang dibutuhkan lebih sedikit dibandingkan dengan inverter kapasitor penjepit dioda dan kapasitor terbang. Harga dan berat inverter lebih murah dibandingkan kedua inverter. Peralihan lunak dimungkinkan dengan beberapa metode peralihan baru.

Inverter kaskade bertingkat digunakan untuk menghilangkan transformator besar yang diperlukan dalam kasus inverter multi-fase konvensional, dioda penjepit diperlukan jika inverter penjepit dioda dan kapasitor terbang diperlukan jika inverter kapasitor terbang. Tetapi ini membutuhkan sejumlah besar tegangan terisolasi untuk memasok setiap sel.

Contoh: inverter multilevel 5- H-bridge, inverter multilevel 9- H-bridge clamp.

Inverter ini juga sama dengan dioda yang dijepit multi inverter.

5- Inverter Multilevel H-Bridge

Aplikasi Inverter Bertingkat H-Bridge Bertingkat

Penggerak motor
Filter aktif
Penggerak kendaraan listrik
Pemanfaatan sumber daya DC
Kompensator faktor daya
Sistem link frekuensi kembali ke belakang
Berinteraksi dengan sumber energi terbarukan.

Keuntungan dari Multilevel Inverter:

Konverter bertingkat memiliki beberapa keunggulan, yaitu:

1. Tegangan Mode Umum:

Inverter bertingkat menghasilkan tegangan mode umum, yang mengurangi tegangan motor dan tidak merusak motor.

2. Input Saat Ini:

Inverter bertingkat dapat menarik arus input dengan distorsi rendah

3. Frekuensi Pengalihan:

Inverter bertingkat dapat beroperasi pada kedua frekuensi switching dasar yaitu frekuensi switching yang lebih tinggi dan frekuensi switching yang lebih rendah. Perlu dicatat bahwa frekuensi switching yang lebih rendah berarti kerugian switching yang lebih rendah dan efisiensi yang lebih tinggi tercapai.

“untuk apa microwave digunakan? ”

4. Mengurangi distorsi harmonik:

Teknik eliminasi harmonik selektif bersama dengan topologi multi level menghasilkan distorsi harmonik total menjadi rendah pada bentuk gelombang keluaran tanpa menggunakan rangkaian filter.

Kredit Foto: