Inverter applications Fixed frequency, constant output voltage UPS (uninterrupted power supply) Grid connected converters Active rectifiers Renewable energy: PV solar and wind applications Variable frequency, variable output voltage drives general servo Special applications Jelek és rendszerek 2. ismétlés

Voltage source inverters (VSI) Three phase circuits Example: Single phase circuits Full bridge circuit Half bridge circuit Center-tapped transformer based inverter Jelek és rendszerek 2. ismétlés 2

Single phase full bridge, resistive load Voltage across the T4 transistor is maximal if T3 is switched on. Two transistors in a phase leg (e.g. T1 and T2) are never switched on at the same time. Jelek és rendszerek 2. ismétlés 3

Single phase full bridge, resistive load Jelek és rendszerek 2. ismétlés 4

Single phase full bridge, inductive load Jelek és rendszerek 2. ismétlés 5

Single phase full bridge, inductive load Jelek és rendszerek 2. ismétlés 6

Single phase full bridge, parallel RL load Jelek és rendszerek 2. ismétlés 7

Single phase full bridge, parallel RL load Jelek és rendszerek 2. ismétlés 8

Single phase full bridge, series RL load Differential equation: Solution: Jelek és rendszerek 2. ismétlés iout(0) = - ITM 9

Single phase full bridge, series RL load Jelek és rendszerek 2. ismétlés 10

Single phase half bridge, inductive load Jelek és rendszerek 2. ismétlés Capacitor divider halves the input voltage Double input voltage required for the same output Maximal transistor voltage is equal to UB For low output power (< 500 W) 11

Single phase half bridge, inductive load Jelek és rendszerek 2. ismétlés 12

Single phase half bridge, inductive load Jelek és rendszerek 2. ismétlés Capacitor divider halves the input voltage Double input voltage required for the same output Maximal transistor voltage is equal to UB For low output power (< 500 W) 13

Simple PWM modulation During toff no transistor is controlled This can cause oscillations for LC loads The diodes switch over several times: Jelek és rendszerek 2. ismétlés 14

Modified PWM modulation Jelek és rendszerek 2. ismétlés Zero voltage is forced by connecting both outputs to the positive or the negative bus 15

Shifted PWM modulation Jelek és rendszerek 2. ismétlés Output frequency is twice the switching frequency 16

PWM modulation within period Jelek és rendszerek 2. ismétlés 17

Sinusoidal PWM modulation Jelek és rendszerek 2. ismétlés Duty cycle is also changed within period Decreases harmonic content Switching frequency: Typical: 4..30 kHz, low power up to 100 kHz 18