Bộ nghịch lưu (inverter) là một thiết bị điện tử đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều giúp các thiết bị điện có thể hoạt động bình thường dù không có điện lưới. Đặc biệt là trong bộ lưu điện (UPS), bộ nghịch lưu giữ vai trò then chốt, đảm bảo nguồn điện liên tục và ổn định cho các thiết bị quan trọng. Vậy cụ thể bộ nghịch lưu hoạt động ra sao và ảnh hưởng như thế nào đến hiệu quả của UPS? Hãy cùng Masu Việt Nam khám phá ngay trong bài viết dưới đây.

Bộ nghịch lưu là gì?

Hiểu một cách đơn giản, bộ nghịch lưu (inverter) là thiết bị chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) từ ắc quy trong UPS thành dòng điện xoay chiều (AC) đúng chuẩn điện lưới để cung cấp cho thiết bị điện khi nguồn điện chính gặp sự cố.

Nếu không có bộ nghịch lưu, năng lượng trong ắc quy chỉ là những dòng điện thô không thể sử dụng cho các thiết bị như máy tính, máy in, máy chủ,… Nói cách khác, bộ nghịch lưu chính là chiếc cầu nối giữa nguồn dự phòng và thiết bị sử dụng điện.

Cấu tạo của bộ nghịch lưu

Về cấu tạo, bộ nghịch lưu gồm các thành phần chính như nguồn DC đầu vào, mạch chuyển đổi, mạch điều khiển, bộ lọc đầu ra, mạch bảo vệ và đầu ra AC. Tùy theo từng ứng dụng, thiết bị có thể tích hợp thêm biến áp hoặc chức năng MPPT để nâng cao hiệu suất hoạt động:

• Nguồn DC đầu vào: Cung cấp điện một chiều từ pin mặt trời, ắc quy hoặc nguồn DC khác, thường ở mức 12V, 24V, 48V hoặc cao hơn.
• Mạch nghịch lưu: Sử dụng linh kiện bán dẫn để đóng cắt dòng DC, tạo thành dạng sóng AC. 
• Mạch điều khiển: Dùng vi xử lý hoặc IC chuyên dụng để tạo xung PWM, đảm bảo dạng sóng đầu ra.
• Bộ lọc đầu ra: Gồm cuộn cảm và tụ điện để lọc nhiễu, làm mịn sóng AC, giúp điện áp đầu ra ổn định và sạch hơn.
• Mạch bảo vệ: Tích hợp các chức năng chống quá tải, ngắn mạch, quá nhiệt để đảm bảo an toàn cho hệ thống và thiết bị kết nối.
• Đầu ra AC: Cấp điện xoay chiều cho các thiết bị sử dụng.

Nguyên lý hoạt động của bộ nghịch lưu

Bộ nghịch lưu hoạt động theo nguyên lý chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC), nhằm cung cấp nguồn điện phù hợp cho các thiết bị điện sử dụng. Quá trình hoạt động gồm các bước chính sau:

1. Tiếp nhận nguồn DC: Bộ nghịch lưu nhận điện áp một chiều từ ắc quy, pin mặt trời hoặc nguồn DC khác.
2. Chuyển đổi thông qua linh kiện bán dẫn: Các linh kiện như MOSFET hoặc IGBT sẽ đóng – ngắt theo chu kỳ, tạo ra dòng điện xoay chiều thô (dạng xung vuông).
3. Điều khiển bằng xung PWM: Mạch điều khiển tạo ra các xung điện theo phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) để mô phỏng dạng sóng sin, điều chỉnh tần số và điện áp phù hợp với thiết bị đầu ra.
4. Lọc tín hiệu đầu ra: Bộ lọc (thường là cuộn cảm và tụ điện) làm mịn dạng sóng, giảm nhiễu và đưa dòng điện đầu ra về gần dạng sóng sin chuẩn giống điện lưới.
5. Cấp điện cho tải: Dòng AC sau khi được lọc sẽ được cấp cho thiết bị điện, đảm bảo hoạt động ổn định, an toàn.

Tầm quan trọng của bộ nghịch lưu trong UPS

Bộ nghịch lưu là bộ phận vô cùng cần thiết trong UPS. Bởi nó có vai trò chuyển điện từ ắc quy thành điện xoay chiều ổn định, giúp các thiết bị vẫn chạy bình thường khi mất điện. Cùng Masu Việt Nam điểm qua một số vai trò quan trọng của bộ nghịch lưu trong UPS nhé: 

Đảm bảo dòng điện đầu ra ổn định và an toàn

Bộ nghịch lưu không chỉ đơn giản là chuyển đổi điện, mà còn có nhiệm vụ duy trì tần số và điện áp ổn định, giúp thiết bị vận hành trơn tru, không bị chập chờn, không bị sốc điện. Đặc biệt là với các thiết bị nhạy cảm như máy chủ hoặc thiết bị y tế,…

Giúp thời gian chuyển mạch diễn ra mượt mà

Một bộ nghịch lưu chất lượng cao giúp UPS chuyển đổi gần như ngay lập tức khi điện lưới mất đi giảm tối đa nguy cơ tắt ngang, mất dữ liệu hoặc hỏng thiết bị. Đặc biệt, các dòng UPS cao sử dụng bộ nghịch lưu liên tục để lọc sạch điện đầu vào, giúp thiết bị luôn được cấp điện ổn định 24/7.

Ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và tuổi thọ của UPS

Bộ nghịch lưu càng hiện đại, hiệu suất càng cao thì lượng điện tiêu hao trong quá trình chuyển đổi càng ít. Điều này không chỉ tiết kiệm điện, mà còn giảm tải cho ắc quy, kéo dài tuổi thọ cho hệ thống bộ lưu điện.

Ứng dụng của bộ nghịch lưu trong đời sống

Nhờ sự linh hoạt và hiệu quả, bộ nghịch lưu đã trở thành thiết bị quan trọng trong nhiều lĩnh vực, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống và thúc đẩy phát triển bền vững. Dưới đây là một số ứng dụng nổi bật của bộ nghịch lưu trong đời sống:

• Công nghiệp: Dùng trong các máy móc, dây chuyền sản xuất, hệ thống điều khiển để đảm bảo sản xuất liên tục.
• Giao thông vận tải: Ứng dụng trong xe điện, trạm sạc nhanh, tàu điện,… giúp vận hành động cơ và giảm ô nhiễm môi trường.
• Y tế: Đảm bảo nguồn điện ổn định cho máy thở, máy trợ tim và các thiết bị y tế trong bệnh viện.
• Nông nghiệp: Vận hành hệ thống tưới tiêu, làm mát chuồng trại và bảo quản nông sản bằng năng lượng mặt trời, giúp tiết kiệm chi phí.
• Viễn thông và CNTT: Duy trì hoạt động cho trạm phát sóng, server, trung tâm dữ liệu khi mất điện, đảm bảo liên lạc không bị gián đoạn.

Kết luận

Như vậy, bộ nghịch lưu được coi như “trái tim” của hệ thống UPS,  âm thầm nhưng vô cùng quan trọng. Nhờ có nó mà dòng điện luôn được duy trì ổn định khi mất điện, giúp các thiết bị hoạt động liên tục mà không bị gián đoạn. Dù nhỏ bé, nhưng bộ nghịch lưu chính là phần không thể thiếu để đảm bảo mọi hoạt động diễn ra trơn tru, ổn định và không bị ảnh hưởng bởi sự cố điện.

Masu Việt Nam luôn nỗ lực đem tới cho khách hàng những sản phẩm tốt nhất. Để tham khảo rõ hơn về các sản phẩm bộ lưu điện Masu, bạn hãy liên hệ ngay tới chúng tôi qua:

Công ty cổ phần công nghệ Masu

• Email: upsmasu@gmail.com
• Website: masuvietnam.vn
• Fanpage: facebook.com/masuvietnam.vn

Hotline

• Miền Bắc: 089.815.8868 – 098.807.3717
• Miền Nam: 098.227.9717 – 096.739.7138
• Miền Trung: 090.488.0579