Vaihtovirraksi

Vaihtovirraksi on sähkötekninen termi, jolla tarkoitetaan tasavirrasta (DC) tuotetun sähkön muuntamista vaihtovirraksi (AC). Vaihtovirraksi muuntaminen esiintyy sekä pienessä mittakaavassa elektronisissa laitteissa että suurissa energiantuotantojärjestelmissä, joissa tarvitaan AC-lähdettä esimerkiksi laitteiden toimintaan tai sähköverkkoon syöttämiseen. Yleisenä järjestelmänä on invertteri, joka muuntaa DC:n käyttökelpoiseksi AC:ksi.

Periaate voidaan esittää yksinkertaistetusti siten, että DC-syöttö ohjataan nopeasti kytkettäviin puolijohteisiin (esim. MOSFET- tai IGBT-transistoreihin). PWM- eli pulssinleveysmodulointi muokkaa kytkentöitä, jolloin saadaan haluttu taajuus (esim. 50 Hz tai 60 Hz), jännite ja teho. Laitteessa voi olla ulkoisia suodattimia ja muuntaja, jotta syntyvä virta vastaa toimitussijainnin vaatimuksia.

Tuotettua AC:tä voidaan esittää eri tavoin: siniaaltoisena (true sine wave), muokatun siniaaltoisena (modified sine wave) tai suorakaide-virrana. Siniaaltoinen on virta- ja laiteystävällisin, mutta kalliimpi. Muokattu siniaalto soveltuu suurimpaan osaan laitteista, kun taas tarkkaa siniaaltoa vaativat sovellukset tarvitsevat korkealaatuisen invertterin.

Sovellukset kattavat esimerkiksi erillisvaravoimalaitokset, aurinkosähköjärjestelmät, UPS-laitteet ja sähköajoneuvojen latauslaitteet. Grid-tie-inverttereissä on käytössä suojamekanismit kuten anti-islanding ja yhteensopivuus standardien kanssa (esim. IEC/UL-sertifiointi, paikalliset sähköstandardit). Turvallisuus ja luotettavuus edellyttävät asianmukaisia suojauksia sekä sähköturvallisuutta ja huoltoa koskevia määräyksiä.