قطعات الکترونیکی به کار رفته در اینورترها
قطعات الکترونیکی به کار رفته در اینورترها
جهت آشنایی با قطعات الکترونیکی به کار رفته در اینورترها و همچنین نکات مهم در تعمیر اینورتر برای شما عزیزان کانالی در ایتا تاسیس کرده ایم که مقالات مهم در این زمینه را داخل آن قرار می دهیم که با عضویت در این پیام رسان داخلی می توانید از آن بهره مند شوید ، آدرس کانال تعمیر اینورتر در ایتا:
https://eitaa.com/inverter_repairs
قطعات الکترونیکی به کار رفته در اینورترها؛ راهنمای کامل و تخصصی
اینورترها یکی از اصلیترین تجهیزات در سیستمهای برق اضطراری، پنلهای خورشیدی، خودروهای برقی و تجهیزات صنعتی هستند. وظیفه اینورتر تبدیل جریان مستقیم (DC) به جریان متناوب (AC) است؛ اما اجرای این فرایند بدون استفاده از دهها قطعه الکترونیکی پیچیده امکانپذیر نیست.
شناخت قطعات الکترونیکی اینورتر برای تعمیرکاران، مهندسان برق، سازندگان سیستمهای خورشیدی و حتی کاربران حرفهای بسیار ضروری است. در این مقاله، بهصورت کامل و کاربردی، تمام قطعات مهم داخل یک اینورتر را بررسی میکنیم و نقش هر کدام را توضیح میدهیم.
1. برد کنترل (Control Board) – مغز اینورتر
برد کنترل قلب تپنده اینورتر است. این بخش وظیفه دارد عملکرد سایر قطعات را مدیریت کند.
قطعات اصلی برد کنترل
میکروکنترلر یا DSP
پردازش سیگنال PWM، کنترل ولتاژ و فرکانس خروجی.
آیسیهای درایور (Gate Driver IC)
ارسال فرمان مناسب به گیت ترانزیستورهای قدرت مثل IGBT یا MOSFET.
مدارهای فیدبک (Feedback Circuits)
کنترل دقیق ولتاژ، جریان و دما.
نقش برد کنترل
تنظیم شکل موج سینوسی (SPWM یا SVPWM)
حفاظت اینورتر در برابر اضافهبار، اتصال کوتاه، اضافهدما
هماهنگسازی فرکانس خروجی و سوئیچینگ
برد کنترل اگر آسیب ببیند معمولاً این علائم را نشان میدهد:
روشننشدن کامل اینورتر
ریست شدن مداوم دستگاه
نوسان ولتاژ خروجی
2. بخش قدرت (Power Stage) – قلب ولتاژ بالا
بخش قدرت مهمترین قسمت اینورتر است؛ زیرا تبدیل اصلی انرژی در این بخش انجام میشود.
مهمترین قطعات بخش قدرت
1. ترانزیستورهای IGBT
IGBT مهمترین و حیاتیترین قطعه در اینورترهای صنعتی، نیروگاهی و خورشیدی است.
مزایا:
تحمل ولتاژهای بالا (تا هزار ولت)
تلفات کم
توانایی سوئیچینگ سریع
2. ترانزیستورهای MOSFET
در اینورترهای خانگی و توان پایینتر استفاده میشود.
مزایا:
سرعت سوئیچینگ بسیار بالا
تلفات کم در جریانهای پایین
3. دیودهای سریع (Fast Recovery Diodes)
وظیفه:
جلوگیری از بازگشت ولتاژ معکوس
محافظت از ترانزیستورها
4. رلهها و کنتاکتورهای ورودی/خروجی
کاربرد:
ایزوله کردن باتری از مدار در زمان خاموشی
وصل و قطع خروجی اینورتر
3. فیلترهای خروجی (LC Filter)
اینورتر، ولتاژ AC را از طریق روش PWM تولید میکند. این نوع خروجی دارای نویز و هارمونیک است.
برای اصلاح آن از فیلتر استفاده میشود.
قطعات فیلتر
سلف (Inductor)
خازن (Capacitor)
مقاومتهای بالانس
مزایا:
ایجاد موج سینوسی خالص
حذف نویز
کاهش حرارت ترانس و تجهیزات مصرفکننده
4. خازنهای الکترولیتی – بانک انرژی اینورتر
در اینورترها خازنها بسیار مهم هستند؛ زیرا انرژی را برای مدارات سوئیچینگ ذخیره و تأمین میکنند.
انواع خازنهای مورد استفاده
خازنهای الکترولیت 400V / 450V (در ورودی DC لینک)
خازنهای فیلم پلیپروپیلن (در خروجی AC)
خازنهای سرامیکی (برای کنترل نویز)
دلایل خرابی خازنها
گرمای زیاد
کیفیت پایین برند
افزایش ریپل ولتاژ
عمر زیاد
خرابی خازن معمولاً باعث موارد زیر میشود:
صدا دادن اینورتر
افت ولتاژ خروجی
ریست شدن دستگاه
5. ترانسفورماتورها – تبدیل ولتاژ و ایزولاسیون
اینورترها بسته به نوع طراحی خود از چند نوع ترانس استفاده میکنند:
1. ترانس ایزولاسیون
برای جدا کردن ورودی و خروجی و جلوگیری از شوک الکتریکی.
2. ترانس High Frequency
در اینورترهای HF استفاده میشود و اندازه کوچکتری دارد.
3. ترانس Low Frequency
در اینورترهای LF استفاده شده و سنگینتر اما پایدارتر است.
وظایف ترانس:
تنظیم سطح ولتاژ
کاهش نویز
افزایش امنیت کاربر
6. سلفها (Inductors) – کنترل جریان و جلوگیری از پیکهای ناگهانی
سلفها در دو بخش استفاده میشوند:
ورودی DC (برای صاف کردن جریان)
خروجی AC (برای تولید موج سینوسی)
کاربرد سلف:
کاهش هارمونیک
محافظت از ترانزیستور قدرت
جلوگیری از ضربهجریان (Inrush Current)
7. سنسورها – چشمهای اینورتر
اینورترهای مدرن بدون سنسور نمیتوانند کار کنند.
مهمترین سنسورها
1. سنسور جریان (Current Sensor – Hall Effect)
اندازهگیری جریان AC و DC
محافظت در برابر اضافهبار
2. سنسور ولتاژ
فیدبک ولتاژ برای کنترل خروجی
3. سنسور دما (NTC – PTC – Thermistor)
محافظت در برابر داغ شدن IGBT، ترانس و برد
8. برد شارژر (Charge Controller) در اینورترهای خورشیدی
در اینورترهای هیبرید یا سولار، بخش مهمی به نام برد شارژ کنترل وجود دارد.
اجزای این بخش
مبدلهای DC-DC
مدار MPPT
شنتهای اندازهگیری جریان
خازنهای ولتاژ بالا
وظیفه:
بیشترین استخراج انرژی از پنل خورشیدی (MPPT)
کنترل شارژ باتری
جلوگیری از over-charge و over-discharge
9. فن و سیستم خنککاری
ترانزیستورهای قدرت مقدار زیادی حرارت تولید میکنند.
اگر دما کنترل نشود، اینورتر آسیب جدی میبیند.
قطعات خنککننده:
فن خنککننده
هیتسینک آلومینیومی
حسگر دما
خمیر سیلیکون
علائم خرابی فن:
خاموشی ناگهانی اینورتر
افزایش دمای IGBT
خطای Over Temperature
10. فیوزها و مدارهای حفاظتی
اینورتر برای حفاظت از قطعات گرانقیمت خود از چندین لایه حفاظت استفاده میکند.
قطعات حفاظتی
فیوز AC و DC
MOV (محافظ ولتاژ)
TVS Diode
مقاومت NTC برای جلوگیری از جریان اولیه زیاد
رلههای حفاظتی
حفاظتهای نرمافزاری:
OVP (حفاظت اضافه ولتاژ)
UVP (کمبودن ولتاژ)
OCP (اضافهجریان)
OTP (اضافه دما)
Short Circuit
این بخش از گرانترین قطعات اینورتر محافظت میکند.
11. نمایشگر (LCD یا LED Panel)
در این قسمت اطلاعات زیر نمایش داده میشود:
ولتاژ خروجی
توان مصرفی
سطح شارژ باتری
خطاها و هشدارها
نظرات
ارسال یک نظر