15 ก.ย. 2020 เวลา 15:50 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
Multilevel inverter คืออะไร ?
Multilevel inverter หรืออินเวอร์เตอร์หลายระดับ ใช้หลักการนำแรงดันต่ำมาต่อกันให้เป็นลักษณะขั้นบันไดเพื่อให้ได้ระดับแรงดันที่สูงขึ้นดังภาพด้านล่าง
อินเวอร์เตอร์ที่มีการทำงานในลักษณะนี้มักอยู่ในกลุ่มของอินเวอร์ที่มีแรงดันระดับกลาง (medium voltage inverter) ซึ่งจะใช้การต่อขั้นบันไดของแรงดันต่ำจนได้รูปคลื่นแรงดันที่สูงขึ้น
สำหรับแรงดันแต่ละขั้นบันไดนั้นมีทีมาจาก 2 แบบคือ
1.วงจรเรียงกระแสแรงดันต่ำ บางครั้งเราเรียกเทคนิคนี้ว่า multicell
2.วงจรเรียงกระแสแรงดันสูงใช้ร่วมกับวงจรคั่นกลางที่มีตัวเก็บประจุอนุกรมกันเพื่อ devider แรงดันเป็นระดับย่อย
เมื่อได้บันไดแต่ละขั้นแล้วเราจะนำแต่ละขั้นมาเรียงต่อกันโดยอาศัยเทคนิคการสวิตซ์ของวงจร IGBT
ภาพด้านล่างแสดงถึงหลักการอย่างง่ายของการสวิตซ์เพื่อให้เกิดแรงดันขาออก 3 ระดับ
การได้รูปคลื่นแรงดันขาออกของอินเวอร์เตอร์ที่เป็นขั้นบันไดมีข้อดีหลายขัอดังนี้
1.มี dv/dt ต่ำ คือ มีอัตราการเปลี่ยนแปลงแรงดันต่อเวลา หรือ เรียกง่ายๆว่าความชันของหน้าคลื่นพัลส์ที่ต่ำ ส่งผลให้กระแสชารจ์ในสายมอเตอร์(ตัวเก็บประจุแฝงระหว่างเฟส)ซึ่งเกิดขึ้นในลักษณะกระแสในโหมดผลต่าง(differencial mode)ต่ำลงไป ส่งผลดีในแง่ของEMI ที่น้อยลง
2.รูปคลื่นใกล้เคียงกับคลื่น Sinusoidal หรืออีกนัยหนึ่งคือมีฮาร์โมนิคต่ำ เป็นมิตรกับมอเตอร์มากกว่าการสวิตซ์แบบ unipolar ในอินเวอร์เตอร์แรงดันต่ำ
ตัวอย่างรูปคลื่นแรงดันที่มีการสวิตซ์แบบยูนิโพลาร์ในอินเวอร์เตอร์แรงดันต่ำ
3.แรงดันสะท้อนที่ทำให้เกิด overvoltage ที่ terminal น้อยลง ฉนวนด้านสเตเตอร์มีเสี่ยงต่ำลง
4.ต้นทุนของอุปกรณ์ต่ำลง เพราะใช้อุปกรณ์สวิตซ์ชิ่งที่มีพิกัดแรงดันต่ำลง
โฆษณา