Инверторы используются для преобразования постоянного напряжения (тока) в переменное напряжение (ток) заданного качества. По принципу действия, назначению, условиям работы конкретные практические схемы инверторов весьма разнообразны. К инверторам подвижных объектов, таким как бортовые инверторы ЛА, предъявляются жесткие требования по массе, габаритам и коэффициенту полезного действия. Также инверторы должны функционировать в жестоких условиях эксплуатации, в частности при высоких и низких температурах, повышенной влажности, механических воздействиях и согласно целому ряду требований, предъявляемых к необслуживаемой аппаратуре. Известно, что высоких энергетических и массогабаритных показателей можно достичь только при использовании импульсных режимов.
Рассмотрим известные решения построения инверторов с целью выявить, какие элементы инвертора наиболее существенно влияют на массогабаритные показатели.
В зависимости от вида источника питания инвертора и особенностей протекания в нем электромагнитных процессов различают инверторы напряжения, тока и резонансные инверторы. Резонансные инверторы разрабатываются на частоту выходного напряжения до десятков килогерц и используются в основном в электротермии. Наиболее широкое применение получили инверторы напряжения и тока.
Инвертор с синусоидальным выходным напряжением, вне зависимости от функциональной схемы, имеет в своем составе следующие элементы:
– силовой преобразовательный каскад, преобразующий постоянное входное напряжение в последовательность прямоугольных импульсов;
– силовой фильтр, формирующий близкую к синусоидальной форму выходного напряжения инвертора;
– устройство управления, обеспечивающее формирование последовательности импульсов для управления силовыми ключами инвертора;
– устройство, обеспечивающее гальваническую развязку и соответствие значений входного и выходного напряжений.
В зависимости от способа выполнения устройства гальванической развязки и согласования уровней напряжения, инверторы могут быть построены либо по традиционной схеме с низкочастотным трансформатором, которая, либо по структуре с двойным преобразованием.