İnverter Nedir, Nasıl Çalışır, Çeşitleri Nelerdir?

İnverter nedir?

Bir inverter,  doğru akım (DC) voltajını alternatif akım (AC) voltajına dönüştürmek için kullanılan kompakt ve dikdörtgen şekilinde elektronik cihazdır. İnveter DC akımın üretildiği heryerde kullanılabilir. Solar paneller akümülatörler vb.

İnverterlerin temel çalışma prensibi; güneşten veya DC kaynaktan gelen DC akım ardından inverter ile AC akıma yani evlerimizde yada sanayide kullandığımız elektrik enerjisine çeviren elemanlardır. Sağlıklı bir inverter seçimi yapılabilmesi için şebeke türü yani; tek faz mı üç fazmı ve gerekli olan güç göz önünde bulundurularak seçim yapılmalıdır. Günümüzde inverterlerde MPPT teknolojisi kullanılaktadır. Bu sayede inverterin sahip olduğu MPPT özelliği ile panelin değişken voltaj – akım çarpımı sürekli maksimum düzeyde tutarak, güç çıkışını maksimize edelmektedir.

İnveterlerde iki tip yöntem kullanılmaktadır: PWM, MPPT’dir. Fakat en çok kullanılan PWM olmasına ragmen en verimlisi MPPT’dir. İnverterin üreteceği güce ve kullanılacak alana göre BJT, MOSFET, IGBT gibi yarıiletken devre elmanları kullanılmaktadır. İnverterler şebekeye bağlantılı ve bağıtısız olmak üzere 2 ana grupta üretilmektedir. Tam sinüs bir inverter normal invterlere göre daha pahalıdır. Fakat modifiye inverterler elektrikli eşyalara zarar verebilir. Maliyetten kaçmamakta fayda var.

İnverter Nasıl Çalışır?

İnverterün nasıl çalıştığını anlamak için iki temel konuyu ele almak istiyorum. Alternatör ve transformatör;

Alternatör: Bir mıknatısın bobin etrafında dairesel hareket etmsi ile bir akım oluşur.

Transformatör: Bu devre elemanı ise harekete gerek duymadan bobinlerine uygulanan gerelim ile bir akım üretir. Bu akım ise birincil bobin ile ikincil bobin arasındaki sarım tekniği ile alakalıdır. Elektriksel bir bağlantı olmadığını söylemeden geçmeyelim.

Mekanik bir anahtarlama yapılarak kare dalga üretilir fakat bunu eş zamanlı ve sürekli yapmak imkansızdır. Aşağıdaki şekilde olduğu gibi;

Bu anahtarlamayı yapmak için çeşitli devre elemanlarını kullanıldığını yukarıda söylemiştik.( BJT, MOSFET, IGBT) Bu devre elemanları ise bu anahtarlamayı sürekli ve kesintisiz sağlar. Anahtarlama ne kadar kaliteli ise harmonikler o kadar azdır.

Yukarıda gördüğünüz devre ile kare dalga ürelilmektedir. Fakat bu akım harmonik acısından zengindir.

Sinüs dalga üretebilmek için ise devreye oscilatör ve amplifer eklenmelidir. Maliyet yüksel olsa bile kalite yüksektir. Osilatör dalga üretmek için ise FET transistör ile Wien köprüsü kullanılır. Yeterli akımı üretmek için ise birincil sargıdan önce amplifikatör kullanılmaktadır.

Sonuç olarak aşağıdaki sinüs dalga üretilmektedir.

İnveter Çeşitleri

Modifiye Sinüs İnverter

Modifiye sinüs inverterler tam sinüs inverterlere göre daha ekonomik oldukları için en yaygın olarak kullanılan inverterlerdir. Tam sinüs inverterlerin çıkışını taklit etmeleri üzere tasarlanmış olan modifiye sinüs inverterler tam sinüs inverterler kadar mükemmel bir elektrik çıkışı vermeseler de 1 kW’lık güneş sistemlerine kadar rahatlıkla tercih edebilirsiniz.

Tam Sinüs İnverter

Tam sinüs inverterler hassas elektronik cihazların kullanımı için en iyi tercihdir. Yüksek kalitede dalga şekliyle (sinüs) harmonik bozulmalar meydana gelmez ve bu sayede evinizde aldığınız şebeke gücüne benzer elektrik güç çıkışları sağlar.

Şebeke Bağlantılı İnverter

Üretilen elektriğin doğrudan şebekeye verildiği durumlarda ise şebeke bağlantılı inverterleri tercih etmeniz gerekecektir.

İnverter Uygulamaları

• İnverterler UPS-Kesintisiz güç kaynakları olarak kullanılabilir.
• Bağımsız inverterler olarak kullanılabilir.
• Güneş enerjisi  sistemlerinde kullanılabilir. Güneş Enerji Sistemi Elektrik Tesisatına Nasıl Bağlanır? yazımızı okuyabilirsiziniz.

Son olarak, inverter uygulamalarının kesintisiz güç kaynaklarından elektrik motorunun hız kontrol cihazlarına kadar geniş bir alanda kullanılmaktadır.