Inverttereissä

Invertterit ovat laitteita, jotka muuntavat tasasähkön (DC) vaihtovirraksi (AC). Niitä käytetään laajasti sekä pienissä että suurissa sähköjärjestelmissä, kuten aurinkosähköjärjestelmissä, varavoima- ja UPS-järjestelmissä sekä moottorikäytöissä. Invertterit voivat toimia itsenäisesti tai verkkoon kytkettyinä (grid-connected), ja niiden valintaan vaikuttavat vaadittu jännite, taajuus sekä turvallisuus- ja sähkömukavuusstandardit.

Toimintaperiaate: DC-syötöstä tuotetaan AC käyttämällä nopeilla kytkimillä (yleisesti MOSFET- tai IGBT-päätöksillä) ohjattua vaihtelua. PWM-ohjaus muotoilee kytkentöjen ajoituksen siten, että syntyy halutunlaatuinen AC-rasitus. Joissakin malleissa käytetään erillistä rinnan kytkettyä muuntajaa (eristettyä). Transformerittomat ratkaisut voivat olla kevyempiä ja kompakteja, mutta ne vaativat huolellisen sähköisen suunnittelun.

Topologiat ja sovellukset: Yksivaiheiset ja kolmivaiheiset invertterit kattavat suurimman osan käyttökohteista. Pienissä järjestelmissä käytetään usein mikroinvertereita, suuremmissa järjestelmissä keskitettyjä inverttereita. MPPT-tekniikkaa käytetään optimoimaan energianottoa esimerkiksi aurinkopaneeleista. Verkkoyhteydessä invertterit on suunniteltu noudattamaan verkon vaatimuksia ja kommutoimaan islanding-suojauksia.

Tehokkuus ja turvallisuus: Tehokkuus on tyypillisesti 90–98 prosenttia riippuen kuormasta ja topologiasta. Suojausominaisuudet kattavat ylivirran, oikosulun, ylilämpenemisen sekä elektromagneettisen yhteensopivuuden. Todentamisessa noudatetaan kansainvälisiä standardeja ja paikallisia määräyksiä.

Kokonaisuudessaan invertterit mahdollistavat tasavirrasta saatavan energian käytön AC-laitteissa sekä mahdollistavat energian varastoinnin ja verkon kanssa toimivan tuotannon.