اینورتر (Inverter) یا مبدل DC به AC یکی از حیاتی‌ترین تجهیزات در سیستم‌های برقی و الکترونیکی مدرن است. این دستگاه‌ها در طیف وسیعی از کاربردها مانند انرژی خورشیدی، UPS، درایوهای صنعتی و سیستم‌های تهویه مطبوع استفاده می‌شوند. با این حال، یکی از مشکلات رایج در بهره‌برداری از این تجهیزات، سوختن یا آسیب‌دیدگی اینورتر است که می‌تواند هزینه‌بر و خطرناک باشد.
علت:
تهویه ناکافی
محیط با دمای بالا
بارگذاری بیش از حد مجاز
نتیجه:
تخریب اجزای نیمه‌هادی (IGBT، MOSFET)
کاهش طول عمر خازن‌ها
افزایش دما باعث تخریب اجزای الکترونیکی مانند IGBT، MOSFET، خازن‌های الکترولیتی و بردهای کنترلی می‌شود. اجزای نیمه‌هادی دارای حداکثر دمای کار مجاز هستند (مثلاً 125°C برای IGBT). عبور از این مقدار باعث:
کاهش سرعت سوئیچینگ
تغییر در منحنی مشخصه ولتاژ-جریان
ترک خوردن یا پارگی لحیم‌ها روی PCB
تهویه ناکافی (نصب نزدیک به دیوار، بدون فن یا جریان هوای مناسب)
استفاده از اینورتر در بار کامل در محیط گرم‌تر از استاندارد (مثلاً بالای 40°C)
خراب شدن سیستم خنک‌کننده یا فن‌ها
علت:
رعد و برق
سوئیچینگ ناگهانی بارها
طراحی ناکافی محافظت در ورودی/خروجی
نتیجه:
آسیب مستقیم به قطعات قدرت
جرقه‌زنی داخلی
نوسانات ولتاژ لحظه‌ای (مثلاً در اثر رعد و برق یا سوئیچینگ بارهای القایی بزرگ) می‌توانند ولتاژی فراتر از حد تحمل اجزای داخلی اینورتر ایجاد کنند. IGBTها معمولاً تا ولتاژ خاصی (مثلاً 600V، 1200V) مقاومت دارند.
شکست الکتریکی (Breakdown) در نیمه‌هادی‌ها
عبور جریان لحظه‌ای بالا (Surge current)
از کار افتادن درایورهای گیت یا MCU کنترل‌کننده
سوختگی شدید در ورودی برق
سوختگی در بُرد کنترل یا قدرت
صدای ترکیدن یا جرقه لحظه‌ای
علت:
اتصال اشتباه سیم‌کشی
بارهای اندوکتانسی بالا بدون محدودسازی جریان
نتیجه:
عبور جریان بالا و تخریب المان‌های قدرت
اگر بار متصل‌شده به خروجی اینورتر دچار اتصال کوتاه شود یا بار با مشخصات غیراستاندارد (مانند موتورهای القایی بزرگ بدون راه‌انداز نرم) استفاده شود، جریان عبوری از اجزای قدرت (IGBT/MOSFET) به شدت بالا می‌رود.
جریان لحظه‌ای بالا موجب ذوب شدن پایه‌های نیمه‌هادی‌ها
افزایش دمای لحظه‌ای بیش از حد قابل تحمل
فعال شدن حفاظت جریان در صورتی که به‌درستی طراحی شده باشد (در غیر اینصورت سوختگی)
علت:
انتخاب اینورتر نامناسب با توجه به بار
استفاده از قطعات با کیفیت پایین
نتیجه:
ناتوانی در تحمل بار واقعی
گرم‌شدن سریع و آسیب داخلی
اینورترها باید براساس نوع بار و شرایط کاری انتخاب شوند. استفاده از یک اینورتر با ظرفیت کم یا طراحی غیراستاندارد در برابر بارهایی با ویژگی‌های خاص (مثلاً موتور با جریان راه‌اندازی زیاد یا پمپ‌های با بار متغیر) منجر به آسیب می‌شود.
استفاده از اینورتر خانگی برای بار صنعتی
عدم توجه به ضریب توان (PF) و جریان هجومی (Inrush current)
طراحی بدون فیلترهای EMI/RFI و محافظ‌های ورودی
علت:
محیط‌های صنعتی و روباز
نصب در شرایط بدون حفاظت (IP پایین)
نتیجه:
خوردگی مدارها
اتصال کوتاه داخلی
رطوبت و گرد و غبار باعث ایجاد اتصال‌های سطحی (Leakage Current) بین مسیرهای برد PCB و کاهش مقاومت الکتریکی می‌شوند. همچنین در محیط‌های صنعتی با بخارات اسیدی، اتصالات الکترونیکی دچار خوردگی می‌شوند.
تخریب لایه مس روی برد
اتصال کوتاه سطحی بین پایه‌های نزدیک
شل شدن یا اکسید شدن پایه‌های سوکت‌ها
علت:
خرابی فن
عدم سرویس دوره‌ای
نتیجه:
افزایش دمای داخلی
کاهش بازدهی و افزایش احتمال سوختگی
فن‌های داخلی یا رادیاتورهای اینورتر وظیفه دفع حرارت از اجزای قدرت را دارند. خرابی این بخش‌ها منجر به Hot Spot و تجمع گرما در نواحی خاص می‌شود.
گیر کردن فن با گرد و خاک یا اجسام خارجی
از کار افتادن موتور فن یا ولتاژ تغذیه آن
قطع شدن ترمیستور یا سنسور دمای داخلی
بالا رفتن حرارت در بخش‌های خاص (مثلاً درایور گیت‌ها)
عملکرد نادرست مدار حفاظت حرارتی
تخریب ناگهانی اجزای قدرت