¿Qué son los inversores multinivel?

Inversores multinivel:pasando de CC a CA con múltiples niveles

Los inversores multinivel son un tipo de convertidor electrónico de potencia que convierte CC (Corriente Continua) en CA (Corriente Alterna) con múltiples niveles de voltaje. . A diferencia de los inversores tradicionales, que producen una salida de onda cuadrada, los inversores multinivel generan formas de onda sinusoidales. con distorsión armónica reducida.

Aquí hay un desglose de las características y ventajas clave:

Cómo funcionan:

* Múltiples fuentes de CC: Los inversores multinivel utilizan múltiples fuentes de voltaje de CC, generalmente conectadas a través de dispositivos de conmutación como transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) o MOSFET.

* Patrón de cambio: Estos dispositivos de conmutación funcionan en un patrón específico para crear múltiples niveles de voltaje en la salida.

* Modulación de ancho de pulso (PWM): Las técnicas PWM se utilizan para controlar los patrones de conmutación y dar forma a la forma de onda del voltaje de salida, acercándola a una onda sinusoidal pura.

Ventajas:

* Distorsión armónica reducida: Los múltiples niveles de voltaje reducen significativamente el contenido armónico en la forma de onda de salida, lo que genera una energía CA más limpia.

* Eficiencia mejorada: La naturaleza inherente de los inversores multinivel permite una mejor utilización de la energía y menores pérdidas, lo que resulta en una mayor eficiencia.

* Aumento de voltaje y manejo de energía: Los inversores multinivel pueden manejar niveles de voltaje y potencia más altos en comparación con los inversores monofásicos tradicionales, lo que los hace adecuados para aplicaciones a gran escala.

* Esfuerzo de voltaje más bajo: La distribución de voltaje entre múltiples dispositivos reduce la tensión de voltaje en cada componente individual, lo que aumenta la confiabilidad y la vida útil.

Tipos de inversores multinivel:

Existen diferentes configuraciones de inversores multinivel, cada una con sus propias ventajas y desventajas. Algunos de los tipos más comunes incluyen:

* Sujetado por diodo (NPC): Utiliza diodos para fijar los niveles de voltaje, ofreciendo un diseño simple y confiable.

* Condensador volante: Utiliza condensadores para almacenar y distribuir niveles de voltaje, lo que ofrece una alta eficiencia pero requiere un control más complejo.

* Puente H en cascada: Utiliza múltiples circuitos de puente H en serie, ofreciendo escalabilidad y modularidad.

* Híbrido: Combina elementos de diferentes configuraciones para lograr requisitos de rendimiento específicos.

Aplicaciones:

Los inversores multinivel encuentran amplias aplicaciones en diversas industrias, que incluyen:

* Energía Renovable: Conexión de paneles solares o turbinas eólicas a la red.

* Electrónica de Potencia: Accionamientos de motor, sistemas de carga de baterías e inversores conectados a la red.

* Transmisión de alto voltaje: Aplicaciones de alta potencia como transmisión y distribución de energía.

* Automatización Industrial: Conducción de motores y otros equipos industriales.

En resumen:

Los inversores multinivel son una tecnología poderosa que ofrece ventajas significativas sobre los inversores tradicionales, especialmente en aplicaciones que exigen energía limpia, manejo de alta potencia y eficiencia mejorada. A medida que la demanda de energía renovable y conversión eficiente de energía continúa creciendo, es probable que la tecnología de inversores multinivel desempeñe un papel aún más crítico en el futuro.