고주파 인버터: 작동 방식과 중요한 이유

빠른 스위칭으로 인해 고주파 인버터는 아래와 같은 고유한 구성 요소로 설계되었습니다:

• 전력 반도체 스위치

  고주파 인버터는 일반적으로 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET) 또는 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT)를 사용합니다. 이러한 반도체 스위치는 고주파에서 빠르게 열리고 닫히면서 전압을 고주파 AC 파형으로 변환합니다. MOSFET은 스위칭 속도가 빠르기 때문에 저전력 및 중전력 애플리케이션에 자주 사용됩니다. 반면 IGBT는 더 높은 전압과 전류를 효과적으로 처리할 수 있기 때문에 고전력 애플리케이션에 사용됩니다.

• 충전 컨트롤러 기술

  태양광 발전 시스템에 사용되는 인버터의 구성 요소는 태양광 패널에서 배터리 또는 인버터로 전달되는 전력의 흐름을 조절합니다.

  충전 컨트롤러는 펄스 폭 변조(PWM)와 최대 전력점 추적(MPPT)이 있습니다. 기능은 동일하지만 작동 원리는 서로 다릅니다.

  PWM은 단순한 디자인과 기술을 갖추고 있습니다. 중소규모 태양광 시스템에 적합합니다. MPPT는 중대형 전력 사용에 이상적인 보다 복잡한 기술입니다.

•  트랜스포머

  고주파 인버터의 변환은 필요에 따라 전압을 단계적으로 높이거나 낮추어 애플리케이션에 맞는 수준으로 조정합니다. 예를 들어 태양광 패널에서 12V DC를 가전제품용 110V AC로 변환할 수 있습니다. 고주파 인버터는 20kHz 이상의 스위칭 주파수에서 작동하기 때문에 저주파 인버터에 사용되는 변압기보다 훨씬 더 작고 가벼울 수 있습니다.

• 인덕터 및 커패시터

  인덕터와 커패시터는 출력을 필터링하고 평활화하여 깨끗하고 안정적인 AC를 보장합니다. 인덕터는 출력 전압의 고주파 노이즈와 리플을 줄이는 데 도움이 됩니다. 동시에 커패시터는 변동을 완화하여 일관된 전압 파형을 제공하고 고조파 왜곡을 줄이며 인버터의 출력이 민감한 장치에 전원을 공급하는 데 적합하도록 합니다.

• 피드백 및 보호 회로

  피드백 시스템은 출력과 전류를 모니터링하여 인버터의 작동이 안전 한도 내에 있는지 확인합니다. 인버터의 성능을 조정하기 위해 충전 컨트롤러(PWM 또는 MPPT)에 실시간 데이터를 제공합니다.

  그런 다음 고장 조건이 발생하면 과전압, 과전류 및 과열 구성 요소와 같은 보호 회로가 포함되어 인버터 구성 요소의 손상을 방지합니다.

• 냉각 시스템

  방열판, 팬 또는 액체 냉각 시스템을 포함하는 이 구성 요소는 인버터의 효율을 유지하고 특히 장시간 사용하거나 과부하 조건에서 과열을 방지하는 데 매우 중요합니다.