Čistý vs. Modifikovaný sinusový měnič: Který byste si měli koupit?

Ať už získáváte energii ze solárních panelů, baterií nebo jakéhokoli jiného zdroje, musíte zdroj stejnosměrného proudu (DC) přeměnit na střídavý proud (AC) pro domácí použití. K tomu potřebujete střídač. Existují však dva typy výkonových měničů: čistě sinusový měnič a modifikovaný sinusový měnič.

Každý typ měniče bude mít své silné a slabé stránky. Před nákupem byste tedy měli zvážit jejich rozdíly a rozhodnout se, který lépe vyhovuje vašim potřebám.

Jak Power Invertory fungují

Charakteristiky napětí AC a DC se liší. Jak vidíte, stejnosměrné napětí je přímé (odtud název), zatímco střídavé napětí je zvlněné nebo sinusové. Jak vidíte, stejnosměrné napětí je lineární, odtud název. Naproti tomu střídavé napětí vypadá zvlněně nebo sinusově. Pokud se podíváte na úrovně napětí, stejnosměrný proud je vždy kladný, zatímco střídavý proud se střídá z kladného na záporné napětí.

Výkonový měnič odebírá přímý signál z vašeho stejnosměrného zdroje a poté napodobuje sinusové charakteristiky střídavého proudu pro jeho výstup. Jak tedy střídač změní lineární stejnosměrný signál na zvlněný střídavý signál?

Ať už jsou výkonové měniče jednoduché nebo složité, budou vždy sledovat stejné základní fáze: přepínání, zvýšení napětí a vyhlazování.

Ve spínací fázi je přímý stejnosměrný signál přerušen skupinou tranzistorů (co je to tranzistor?). Zapnutím a vypnutím napájení na určitou dobu se stejnosměrný signál přeruší tím správným způsobem, aby se vytvořily upravené obdélníkové vlny. Výsledný signál vypadá takto:

Nyní se signál začíná zdát zvlněný, ale na okrajích stále příliš ostrý.

Před adresováním okrajů naší upravené obdélníkové vlny musí střídač zvýšit napětí této vlny. Baterie a elektrické generátory obvykle poskytují 12, 24 a 48 voltů. To pro domácí spotřebiče nestačí, takže postupný přenos zvýší napětí zdroje tak, aby odpovídalo 120 voltům požadovaným ve většině domácností v USA.

Jakmile je střídač posílen, používá různé filtry k vyhlazení ostrých hran na upravené obdélníkové vlně, aby vytvořil použitelný střídavý proud.

V závislosti na typu měniče se bude kvalita sinusové vlny lišit. To je důležité, protože určuje, jaké elektronické zařízení, domácí spotřebič a elektrická zařízení můžete pomocí střídače napájet.

Jaký typ byste si tedy měli pořídit: čistě sinusový měnič nebo upravený sinusový měnič?

Co je to čistý sinusový invertor?

Čistý sinusový měnič vydává plynulé a stabilní AC sinusové signály. Jeho výstupní kvalita je srovnatelná s tím, co získáte ze zásuvky. Někdy dokonce produkuje čistší signály, v závislosti na konstrukci a výrobci jednotky.

Čistý a stabilní střídavý proud je zásadní pro citlivou elektroniku, přesné nástroje, obvody pro zpracování zvuku a oscilační zařízení. Použití čistě sinusového měniče zajišťuje, že vaše zařízení pracují na optimálních úrovních výkonu, pro které byly navrženy, a jsou chráněny před různými typy poruch napájení. Čistý střídavý zdroj navíc ovlivňuje přesnost měřicího nástroje, čistotu zvukového výstupu a účinnost elektrického nářadí. Také pomáhá citlivým obvodům vydržet déle.

Generování takto hladkých signálů však vyžaduje složité návrhy, drahé součásti a delší dobu montáže. Díky tomu jsou čistě sinusové měniče nákladné a náročné na opravu.

Co je modifikovaný sinusový měnič?

Upravený sinusový invertor vytváří stupňovitou aproximaci sinusové vlny. V podstatě výstupní tvar vlny modifikovaného sinusového měniče vypadá jako série kroků sledujících obecný tvar sinusové vlny.

Přestože výstup nemusí být tak hladký jako u vaší zásuvky, signály z upraveného sinusového měniče jsou stále dostatečné pro napájení většiny domácích spotřebičů. Modifikované sinusové invertory navíc používají jednodušší konstrukce vyžadující méně dílů, díky čemuž jsou levnější na výrobu a snadněji se opravují.

Tyto modifikované sinusové vlny jsou však neefektivní a vytvářejí znatelné harmonické zkreslení. Z tohoto důvodu se nedoporučují pro citlivá elektronická zařízení, obvody pro zpracování zvuku a další aplikace vyžadující přesnost a konstantní výkon.

Který střídač byste si měli koupit?

Chcete-li si koupit měnič, který nejlépe vyhovuje vašim potřebám, zvažte svůj rozpočet, kompatibilitu zařízení, účinnost měniče a faktory dlouhodobého používání.

Prvním faktorem, který je třeba zvážit, je kompatibilita – váš měnič by měl být schopen provozovat vaše zařízení. Pokud používáte rotační motory (jako jsou elektrické ventilátory a elektrické nářadí), topná tělesa (např toustovače) a vysoce přesná zařízení (jako audio a lékařské vybavení), potřebujete čistou sinusovku střídač. Na všechno ostatní ale stačí upravený sinusový měnič.

Měli byste také zvážit, jak často budete měnič používat. Upravené sinusové měniče mohou provozovat většinu zařízení napájených střídavým proudem. Důsledné používání po dlouhou dobu však může poškodit nebo zkrátit životnost citlivějších nástrojů.

Pokud potřebujete střídač pro dlouhodobé používání (např. přepnutí domácnosti na primárně solární energii), potřebujete čistě sinusový střídač. Ale upravený sinusový střídač by měl stačit, pokud potřebujete střídač pouze pro nouzové situace nebo příležitostné události.

Pokud jde o účinnost, čistě sinusové měniče budou vždy účinnější a produkují malý nebo žádný hluk. Tato kvalita je nezbytná, pokud chcete, aby vaše zařízení a vybavení pracovalo se špičkovým výkonem. S čistým střídavým proudem může elektrické nářadí dosáhnout maximálního točivého momentu, ohřívače spotřebují méně energie a měřicí zařízení je přesnější.

Vzhledem ke složitosti čistě sinusových měničů počítejte s tím, že budou dvakrát až čtyřikrát dražší než modifikované sinusové měniče. Takže pokud máte omezený rozpočet, měli byste zůstat u modifikovaných sinusových měničů. Samozřejmě, že s čistě sinusovým měničem nikdy neuděláte chybu, pokud si to můžete dovolit.

Specializované měniče

Pokud potřebujete specializovanější typ měniče, několik dalších typů vychází z čistých a modifikovaných sinusových měničů, o kterých jsme právě hovořili.

Pro ty, kteří mají grid-tie systém, může grid-tie invertor synchronizovat síť a váš generátor a dokonce dodávat extra energii zpět do sítě. Víceúrovňový střídač může používat více úrovní stejnosměrného napětí pro výstup čistých sinusových vln, což je dobrá volba pro všechny aplikace s vysokým výkonem. Existují ještě menší 400wattové měniče, které lze snadno dodatečně namontovat do auta a napájet je přes 12V port na středové palubní desce.

Invertory pomáhají domácnostem zelenat

Pokud chcete pro svůj domov používat alternativní zdroje energie, jako jsou solární panely, potřebujete střídač. Potřebujete ji také, pokud máte baterii pro ukládání energie z větrných turbín a jiných podobných zdrojů. S měničem energie můžete dostat svůj domov mimo síť a snížit svou uhlíkovou stopu.