Onduleur à fréquence de puissance ou onduleur haute fréquence : lequel dois-je préférer ?

Dans l'industrie de l'électronique et de la conversion d'énergie, les onduleurs sont le principal moteur de la conversion de puissance et jouent un rôle important. Les onduleurs ont le potentiel de transformer la source directe en terre alternative pour répondre aux besoins de plusieurs appareils et systèmes électriques. Les onduleurs haute fréquence et les onduleurs à fréquence industrielle sont les deux types d'onduleurs les plus courants. Chacun a ses propres caractéristiques et applications différentes, alors lequel est préférable ? 

Nous fournirons ici une comparaison et une analyse détaillées de ces deux onduleurs à partir de plusieurs scénarios et perspectives afin de mieux comprendre les onduleurs à fréquence de puissance et les inventeurs à haute fréquence et de déterminer lequel est le meilleur pour prendre une décision éclairée.

Onduleurs à haute fréquence et onduleurs à haute fréquence

Avant de creuser la comparaison, il est essentiel de savoir ce que sont ces onduleurs ;

Qu'est-ce qu'un onduleur de fréquence de puissance ?

Un convertisseur de fréquence de puissance désigne généralement un convertisseur avec une fréquence de sortie de 50 Hz ou 60 Hz. Son principe de fonctionnement consiste à transformer le courant continu en courant alternatif avec la même fréquence et la même phase que le réseau électrique à l'aide d'un circuit de conversion de puissance interne. 

Les onduleurs de fréquence utilisent généralement des matériaux conventionnels tels que des transformateurs et des inducteurs pour transformer la tension et le courant. Par conséquent, ces onduleurs sont relativement grands mais ont des formes d'onde de sortie stables, ce qui les rend idéaux pour les événements avec des exigences élevées en matière de qualité de puissance.

Qu'est-ce qu'un onduleur haute fréquence ?

Les onduleurs haute fréquence utilisent des systèmes de commutation haute fréquence pour hacher le courant continu à haute fréquence avec des tubes haute fréquence comme les MOSFET. Ils transforment ensuite les impulsions haute fréquence en courant alternatif stable avec des circuits de filtrage et des transformateurs haute fréquence.

La fréquence de sortie d'un onduleur haute fréquence est bien supérieure à la fréquence du réseau, généralement comprise entre quelques kilohertz et dix kilohertz. Grâce à la technologie de commutation haute fréquence, les onduleurs haute fréquence présentent les avantages d'une taille compacte, d'une efficacité élevée et d'un poids léger, mais présentent également l'inconvénient d'une mauvaise qualité de forme d'onde de sortie. 

Maintenant que vous connaissez le fonctionnement de l'onduleur de fréquence de puissance et de l'onduleur haute fréquence, comparez-les. 

• Efficacité 

Les onduleurs haute fréquence sont généralement plus efficaces pour convertir l'énergie tout en maintenant une charge constante pour les charges plus légères, ce qui est important lorsque vous dépendez de l'alimentation par batterie dans des régions éloignées. Cependant, ils peuvent lutter contre les surtensions ou les courants de surtension.

Les onduleurs haute fréquence consomment moins d'énergie de la batterie à charge nulle que les onduleurs à fréquence industrielle. Les onduleurs à fréquence industrielle sont les meilleurs en raison de leur robustesse et de leur capacité à maintenir des courants de surtension élevés, ce qui les rend idéaux pour alimenter les engrenages et les appareils lourds avec des courants de démarrage élevés, tels que les compresseurs et les moteurs. 

La puissance nominale d'un inverseur haute fréquence correspond à la puissance qu'il envoie, alors que ce n'est pas le cas des onduleurs à fréquence industrielle. Par exemple, un onduleur haute fréquence de 3 000 W équivaudrait à 3 000 V, mais un onduleur à fréquence industrielle de 3 000 VA équivaudrait à 2 400 W. 

• Poids 

Les onduleurs de fréquence de puissance sont généralement plus lourds que les onduleurs haute fréquence en raison de leur transformateur de teinte et de leurs transformateurs plus gros. 

D'autre part, les onduleurs haute fréquence peuvent fournir la même puissance à haute fréquence avec un transformateur beaucoup plus petit et plus léger. Par conséquent, l'onduleur haute fréquence est plus léger que l'onduleur haute fréquence.

• Capacité de puissance maximale 

Les convertisseurs de fréquence sont conçus pour gérer des pics de puissance plus élevés pendant des périodes prolongées. Ces pics de puissance peuvent survenir pour de multiples raisons, notamment pour des appareils tels que des pompes, des aspirateurs et d'autres appareils équipés de moteurs électriques qui nécessitent une puissance de démarrage élevée. Lorsque les convertisseurs sont confrontés à de tels pics, ils peuvent supporter l'augmentation instantanée de puissance pendant une période plus courte avant de rétrograder pour éviter tout dommage. 

Les onduleurs basse fréquence ont une capacité de puissance de pointe bien meilleure pour gérer des charges importantes avec des pics de puissance que les onduleurs haute fréquence. En fait, les onduleurs basse fréquence peuvent fonctionner au niveau de puissance de pointe, qui représente environ 200 % de leur niveau de puissance nominal, pendant plusieurs secondes.

Alors que les onduleurs haute fréquence peuvent fonctionner à 150 % de puissance pendant une fraction de seconde. 

• Fiabilité et maintenabilité

Étant donné que les onduleurs à fréquence variable utilisent des structures de circuit relativement simples ou des matériaux conventionnels, leur fiabilité est généralement élevée et les coûts de maintenance sont faibles. Étant donné que les composants haute fréquence utilisent des composants avancés et nouveaux tels que des circuits de commande complexes et des tubes de commutation haute fréquence, leur fiabilité peut être affectée dans une certaine mesure et les coûts de maintenance sont élevés. 

Cependant, avec les nouvelles avancées et les améliorations continues des derniers matériaux, la fiabilité et la facilité d'entretien des onduleurs haute fréquence sont de plus en plus optimisées. 

• Applications

Les convertisseurs de fréquence sont parfaits pour les systèmes hors réseau où de lourdes charges électriques ou des conditions intenses sont attendues, comme les applications industrielles ou les régions éloignées avec des environnements extrêmes. Ils sont principalement utilisés dans les applications qui nécessitent une qualité d'énergie élevée, comme les centres de données, les instruments de précision, les centrales électriques fixes, les domaines médicaux ou quelques autres secteurs. 

D'autre part, les onduleurs haute fréquence sont mieux adaptés aux systèmes hors réseau avec des charges plus légères et des conditions de travail plus stables, comme les applications domestiques à faible charge ou les installations hors réseau à petite échelle. Ces onduleurs se trouvent principalement dans les applications nécessitant un volume ou un poids élevé, comme l'aérospatiale, les alimentations électriques mobiles, les véhicules électriques ou d'autres domaines. 

Onduleur à fréquence élevée ou onduleur à haute fréquence : lequel dois-je préférer ?

Pour conclure, les onduleurs à fréquence industrielle et les onduleurs à haute fréquence présentent chacun des avantages et des inconvénients et conviennent parfaitement à différents scénarios d'application. Lors du choix d'un onduleur, une réflexion détaillée doit être effectuée en fonction de certains besoins et scénarios.

Si vous recherchez un onduleur pour centrales électriques fixes, instruments de précision ou autres domaines connexes, optez pour des onduleurs à fréquence industrielle. Cependant, un onduleur haute fréquence sera le meilleur choix pour les besoins en volume et en poids élevés tels que l'aérospatiale, les véhicules électriques et les alimentations électriques mobiles.

Avec l'avancée continue de la technologie et l'amélioration continue des nouveaux matériaux, la tendance de développement des futurs onduleurs sera plus compacte, plus fiable, plus efficace et plus intelligente. Choisissez donc l'onduleur qui correspond à vos besoins.

En conclusion

En bref, les onduleurs à fréquence industrielle et à haute fréquence présentent tous deux des avantages et des applications. Choisissez donc en fonction de vos besoins. De plus, il est essentiel de s'approvisionner en onduleur auprès d'une entreprise de fabrication fiable pour obtenir les meilleurs résultats et une durée de vie plus longue. Nous recommandons Innotinum, qui propose des solutions de stockage d'énergie résidentielle de pointe et abordables pour contribuer à une énergie plus durable et plus propre.