220 вольт постоянного тока, как сделать сетевое напряжение 220 постоянным, простая схема. « ЭлектроХобби
Как известно в обычной электрической сети (бытовой) имеется переменное напряжение величиной 220 вольт (с небольшим отклонением, зависящее от различных факторов). Переменный тип тока достаточно легко поддается преобразованию, то есть при необходимости одну величину переменного напряжения и силы тока можно трансформировать в другую, при этом используется (обычно) всего одно устройство, называемое трансформатором. Но порой возникает необходимость в наличии именно постоянного типа электрического тока, величиной сетевого напряжения в 220 вольт. В этой статье мы рассмотрим способы, которыми можно сделать преобразование переменного напряжения в постоянное.
Для получения постоянного тока из переменного обычно используют полупроводниковые выпрямительные диоды. Они способны пропускать электрический ток только в одном направлении. При попытке подать на них ток в обратном направлении они закрываются и становятся диэлектриками.
Переменный ток, как известно из курса физики, представляет собой упорядоченное движение электрических зарядов, которые периодически меняют свое направление. Данный тип тока (переменный) имеет синусоидальную форму. Если просто поставить один диод последовательно нагрузке, то мы уже получим постоянный ток после этого диода, но он будет иметь следующую форму.
В этом случае просто срезается одна часть волны переменного синусоидального тока. Остается лишь одна полуволна. Следовательно мощность на выходы (после этого диода) будет снижена в 2 раза. При подключении обычной лампочки накаливания мы увидим значительные мерцания света. Такой вариант получения постоянного тока с напряжением в 220 вольт используется крайне редко.
Более распространенным и правильным способом получения постоянного тока и напряжения 220 вольт является использование так называемого выпрямительного моста, состоящего из 4 диодов. В этом случае мы на выходе получим оба полупериода, которые имеют один и тот же полюс.
Хотя и в этом случае постоянный ток не будет иметь ровную и прямую форму. Он будет скачкообразным. Решить данную проблему можно при использовании фильтрующего конденсатора электролита. В зависимости от того с какой мощность мы имеем дело, будет зависеть емкость и величина напряжения этого конденсатора.
Стоит заметить, что после добавления фильтрующего конденсатора электролита величина постоянного напряжения (его амплитуда) на выходе выпрямителя увеличиться где-то на 1,4 раза. Следовательно, в итоге на выходе простого преобразователя переменного тока в постоянный мы уже получим более чем 220 вольт (если на вход мы подаем переменку 220). Зато форма постоянного тока будет достаточно ровной. Лишнее напряжение всегда можно убрать (срезать) различными способами: ограничительным резистором, электронной схемой стабилизатора, простым параметрическим стабилизатором напряжения на стабилитроне и т.д.
Теперь по поводу вопроса конкретных диодов. Какие, собственно, диоды нужны для выпрямителя, чтобы получить постоянный ток из переменного для сетевого напряжения 220 вольт? Тут важны два основных параметра, это максимальное напряжение, на который рассчитан диод и максимальная сила тока, который он способен через себя пропускать.
Поскольку мы имеем дело с величиной напряжения в 220 вольт, то и диоды нужно брать те, у которых максимальное напряжение раза в 1,5 больше сетевого напряжения. Ну, и с током, также. Берем полупроводник с запасом по максимальному току. Наиболее распространенными диодами являются серия 1n4007, у который максимальное напряжение 1000 вольт, ну а сила тока до 1 ампера.
Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение более того, что подается на него. В нашем случае (при использовании 220 вольт) напряжение конденсатора должно быть не менее 500 вольт (с учетом увеличения амплитуды после моста). Емкость должна быть от 1 до 10 000 микрофарад (чем больше емкость, тем сильнее будут сглаживаться импульсы, но и тем больше будут размеры конденсатора, и дороже он будет стоить). Старайтесь найти наиболее оптимальный вариант, воспользовавшись формулами или онлайн калькуляторами по расчету емкости конденсатора для выпрямительного диодного моста под конкретное напряжение и мощность.
Чтобы сделать схему для получения 220 вольт постоянного тока из переменного, то лучше использовать трансформатор.
В этом случае мы уже получаем гальваническую развязку с сетью. То есть, берется подходящий по мощности силовой трансформатор, у которого как первичная так и вторичная обмотка рассчитана на напряжение 220 вольт. И на выход вторичной обмотки ставится диодный выпрямитель с конденсатором. Использование такой схемы будет более безопаснее, с точки зрения электрики. Схема приведена внизу на картинке.
Учтите, что напряжение 220 вольт (хоть переменного, хоть постоянного типа) считается опасным, оно легко может травмировать и даже убить человека! Для гальванической развязки между городской сетью и вашим преобразователем переменного тока желательно поставить силовой трансформатор, у которого входное и выходное напряжение будет одинаковым (220 вольт). Силу тока можно ограничить путем правильного подбора диаметра провода вторичной обмотки на этом трансформаторе. В итоге это позволит снизить риск значительных повреждений и последствий в случае аварии или несчастного случая.
Если вам нужно, чтобы постоянное напряжение выпрямленного сетевого тока было регулируемым, то стоит сделать или приобрести готовое устройство (электронную плату, которая стоит относительно недорого) — регулируемый преобразователь сетевого напряжения с постоянным током на выходе.
Такие схемы работают на тиристорах, симисторах вместо диодов. Они управляются дополнительными элементами, что срезают лишние части напряжения. В итоге мы получаем диммер, что способен выдавать нужное постоянное напряжение от 0 до 220 вольт.
P.S. В настоящее время широко распространены электронные блоки питания (используются в блоках питания компьютера, зарядных устройствах мобильных телефонов и т.д.). Именно в них применяется вариант, когда необходимо сетевое переменное напряжение преобразовать в постоянное, без снижения амплитуды. В самой начале схемы и ставятся выпрямительные диодные мосты с фильтрующим конденсатором электролитом, о которых и был разговор выше. Внимание! Учтите, что напряжение 220 вольт считается опасным для жизни. Соблюдайте правила электробезопасности!
Как из постоянного тока сделать переменный? Какой ток опаснее
Использование в повседневной жизни различных электрических приборов и устройств, работающих благодаря электроэнергии, обязывает нас иметь минимальные познания в области электротехники.
Это знания, которые сохраняют нам жизнь. Ответы на вопросы о том, как из постоянного тока сделать переменный, какое напряжение должно быть в квартире и какой ток опасен, современный человек должен знать, чтобы избежать поражения и гибели от него.
Способы получения электричества
Сегодня невозможно представить свою жизнь без электроэнергии. Ежедневно все население нашей планеты использует миллионы ватт электричества для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Но очередной раз, включая электрочайник, человек не задумывается о том, какой путь пришлось проделать электричеству, чтобы он смог заварить себе утреннюю чашку ароматного кофе.
Существует несколько способов получения электричества:
- из тепловой энергии;
- из энергии воды;
- из атомной (ядерной) энергии;
- из ветровой энергии;
- из солнечной энергии и др.
Для того чтобы понять природу возникновения электрической энергии, рассмотрим несколько примеров.
Электричество из энергии ветра
Электрический ток — это направленное движение заряженных частиц.
Самый простой способ его получения — энергия природных сил.
В данном примере от энергии ветра. Природный феномен дующего с различной силой ветра люди научились использовать давно. Укрощает ветер простой ветряк, оборудованный приводом и соединённый с генератором. Генератор и вырабатывает электрическую энергию.
Излишки тока при постоянном использовании ветряка можно накапливать в аккумуляторных батареях. Выработанный постоянный экологически чистый ток в быту и производстве не применяется.
Полученный и преобразованный в переменный ток, он идет для бытового использования. Накопленные излишки электричества хранятся в аккумуляторных батареях. При отсутствии ветра запасы электричества, хранящиеся в аккумуляторах, преобразуются и поступают на нужды человека.
Электроэнергия из воды
К большому сожалению, этот вид природной энергии, дающий возможность получать электричество, не везде имеется. Рассмотрим способ получения электричества там, где воды много.
Простейшая ГЭС, сделанная из дерева по принципу мельницы, размер которой порядка 1,5 метров, способна обеспечить электричеством, используемым и на отопление, частное подсобное хозяйство.
Такую бесплотинную ГЭС сделал русский изобретатель, уроженец Алтая — Николай Ленев. Он создал ГЭС, перенести которую могут два взрослых мужчины. Все дальнейшие действия аналогичны получению электричества от ветряка.
Вырабатывают электричество и крупные электростанции и гидростанции. Для промышленного получения электричества применяют огромные котлы, дающие пар. Температура пара достигает 800 градусов, а давление в трубопроводе поднимается до 200 атмосфер. Этот перегретый пар с высокой температурой и огромным давлением поступает на турбину, которая начинает вращаться и вырабатывать ток.
То же самое происходит и на гидроэлектростанциях. Только здесь вращение происходит за счёт больших скорости и объема воды, падающей с огромной высоты.
Обозначение тока и применение его в быту
Постоянный ток обозначается DC. На английском языке пишется как Direct Current. Он в процессе работы со временем не меняет своих свойств и направления. Частота постоянного тока равна нулю. Обозначают его на чертежах и оборудовании прямой короткой горизонтальной черточкой или двумя параллельными черточками, одна из которых пунктирная.
Используется постоянный ток в привычных нам аккумуляторах и батарейках, используемых в огромном числе различного типа устройств, таких как:
- счетные машинки;
- детские игрушки;
- слуховые аппараты;
- прочие механизмы.
Все ежедневно пользуются мобильным телефоном. Зарядка его происходит через блок питания, компактный преобразователь DC/AC, включаемый в бытовую розетку.
Электрические приборы потребляют переменный однофазный ток. Электроприборы заработают только с подключением трансформатора и выпрямителя тока. Многие производители устанавливают преобразователь DC/AC непосредственно в сам агрегат. Это намного упрощает эксплуатацию электрооборудования.
Как из постоянного тока сделать переменный?
Выше говорилось, что все аккумуляторы, батарейки для фонариков, пультов телевизоров имеют постоянный ток. Чтобы преобразовать ток, существует современное устройство под названием инвертор, он с легкостью из постоянного тока сделает переменный.
Рассмотрим, как это применимо в повседневности.
Бывает, что во время нахождения в автомашине человеку необходимо срочно распечатать на ксероксе документ. Ксерокс имеется, машина работает и, включив в прикуриватель переходник на инвертор, он может подключить к нему ксерокс и распечатать документы. Схема преобразователя достаточно сложна, особенно для людей, которые имеют отдаленное понятие о работе электричества. Поэтому в целях безопасности лучше не пытаться самостоятельно соорудить инвертор.
Переменный ток и его свойства
Протекая, переменный ток в течение одной секунды меняет направление и величину 50 раз. Изменение движения тока — это его частота. Обозначается частота в герцах.
У нас частота тока 50 герц. Во многих странах, например США, частота равна 60 герц. Также бывает трёхфазный и однофазный переменный ток.
Для бытовых нужд приходит электричество, равное 220 вольтам. Это действующее значение переменного тока. Но амплитуда тока максимального значения будет больше на корень из двух.
Что в итоге даст 311 вольт. То есть фактическое напряжение бытовой сети составляет 311 вольт. Для изменения постоянного тока на переменный применяются трансформаторы, в которых используются различные схемы преобразователей.
Передача тока по высоковольтным линиям
Все электрические наружные сети несут по своим проводам переменный ток различного напряжения. Оно может колебаться от 330000 вольт до 380 вольт. Передача осуществляется только переменным током. Данный способ транспортировки — самый простой и дешёвый. Как из переменного тока сделать постоянный, давно известно. Поставив трансформатор в нужном месте, получим необходимое напряжение и силу тока.
Схемы преобразователей
Самая простая схема решения вопроса о том, как из постоянного тока сделать переменный 220 В, не существует. Это может сделать диодный мост. Схема преобразователя DC/AC имеет в своём составе четыре мощных диода. Мост, собранный из них, создает движение тока в одном направлении. Мостик срезает верхние границы переменных синусоид.
Диоды собираются последовательно.
Вторая схема преобразователя переменного тока — это параллельное подключение на выход с моста, собранного из диодов, конденсатора или фильтра, который сгладит и исправит провалы между пиками синусоид.
Отлично преобразует постоянный ток в переменный инвертор. Схема его сложна. Используемые детали не из дешевого порядка. Потому и цена на инвертор немаленькая.
Какой электрический ток опаснее – постоянный или переменный?
В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся на работе и в быту с электроприборами, подключенными в розетки. Ток, бегущий от электрического щита до розетки, однофазный переменный. Происходят случаи поражения электрическим током. Меры безопасности и знания о поражении током необходимы.
В чем принципиальная разница между попаданием под напряжение переменным током и постоянным? Имеется статистика, что переменный DC однофазный ток в пять раз опаснее постоянного AC тока. Поражение током, вне зависимости от его типа, само по себе отрицательный факт.
Последствия от поражения током
Небрежность в обращении с электроприборами может, мягко говоря, негативно сказаться на здоровье человека. Поэтому не стоит экспериментировать с электричеством, если на то нет специальных навыков.
Действие тока на человека зависит от нескольких факторов:
- сопротивления тела самого потерпевшего;
- напряжения, под которое попал человек.
- от силы тока на момент контакта человека с электричеством.
С учетом всего перечисленного можно сказать, что действие переменного тока намного опаснее, чем постоянного. Имеются данные экспериментов, подтверждающие факт, что для получения равного результата при поражении сила постоянного тока должна быть в четыре — пять раз выше, чем переменного.
Сама природа переменного тока отрицательно сказывается на работе сердца. При поражении током происходит непроизвольное сокращение сердечных желудочков. Это может привести к его остановке. Особенно опасно соприкосновение с оголенными жилами людям, имеющим сердечный стимулятор.
У постоянного тока частота отсутствует. Но высокие напряжение и сила тока могут привести также к летальному исходу. Выйти из под контакта с постоянным электрическим током проще, чем из-под контакта с переменным.
Этот небольшой обзор природы электрического тока, его преобразования должен быть полезен людям, далеким от электричества. Минимальные познания в области происхождения и работы электроэнергии помогут понять суть работы обычных бытовых приборов, которые так необходимы для комфортной и спокойной жизни.
Как инверторы преобразуют постоянный ток в переменный?
Криса Вудфорда. Последнее обновление: 19 ноября 2021 г.
Одно из самых значительных сражений 19 века велось не за землю или ресурсы, а за установление типа электричества который питает наши здания.
В самом конце 1800-х годов американские электрические
пионер Томас Эдисон (1847–1931) изо всех сил старался продемонстрировать
что постоянный ток (DC) был лучшим способом подачи электроэнергии
мощность, чем переменный ток (AC), система, поддерживаемая его
заклятый соперник Никола Тесла (1856–1819 гг.
)43). Эдисон испробовал все виды
изощренные способы убедить людей, что переменный ток слишком опасен, от
убить слона электрическим током, чтобы (довольно хитро) поддержать использование
AC на электрическом стуле за вынесение смертного приговора. Несмотря на это,
Система Теслы победила, и мир в значительной степени работает на переменном токе.
власть с тех пор.
Единственная проблема в том, что многие из наших приборов предназначены для работы с переменным током, небольшие электрогенераторы часто производят постоянный ток. Что означает, что если вы хотите запустить что-то вроде устройства с питанием от переменного тока от Автомобильный аккумулятор постоянного тока в мобильном доме, вам нужно устройство, которое будет преобразовывать Преобразователь постоянного тока в переменный — так называемый инвертор. Давайте поближе посмотрите на эти гаджеты и узнайте, как они работают!
На фото: подборка электрических инверторов, которые можно использовать с оборудованием для производства возобновляемой энергии, например солнечными батареями и микроветряными турбинами.
Фото Уоррена Гретца предоставлено
Министерство энергетики США/NREL (DoE/NREL).
Содержание
- В чем разница между электричеством постоянного и переменного тока?
- Что такое инвертор?
- Как работает инвертор?
- Типы инверторов
- На что похожи инверторы?
- Что такое источник бесперебойного питания?
- Узнать больше
В чем разница между электричеством постоянного и переменного тока?
Когда учителя естественных наук объясняют нам основную идею электричества
как поток электронов обычно говорят о прямом
ток (постоянный). Мы узнаем, что электроны работают как линия
муравьев, марширующих вместе с пакетами электрической энергии в одном и том же
как муравьи переносят листья. Это достаточно хорошая аналогия для
что-то вроде обычного фонарика, где у нас есть схема (
непрерывная электрическая петля), соединяющая батарею, лампу и выключатель и
электрическая энергия систематически передается от батареи к
лампу, пока вся энергия батареи не будет исчерпана.
В больших бытовых приборах электричество работает иначе. Источник питания, поступающий от розетки в вашей стене, основан на переменный ток (AC), где электричество переключается направлении примерно 50–60 раз в секунду (другими словами, при частота 50–60 Гц). Может быть трудно понять, как AC обеспечивает энергия, когда она постоянно меняет свое мнение о том, куда она идет! Если электроны, выходящие из розетки, получают, скажем, несколько миллиметров вниз по кабелю, затем нужно изменить направление и вернуться опять же, как они вообще добираются до лампы на вашем столе, чтобы сделать это загораться?
Ответ на самом деле очень прост. Представьте себе кабели
бегущий между лампой и стеной, набитой электронами. Когда
Вы щелкаете выключателем, все электроны заполняют кабель
вибрировать взад-вперед в нити накала лампы — и это быстрое
перетасовка преобразует электрическую энергию в тепло и делает
свечение лампочки. Электроны не обязательно должны бегать по кругу, чтобы переносить энергию:
в АС они просто «бегут на месте».
Анимация: В чем разница между электричеством постоянного и переменного тока? Предположим, вам нужно пропылесосить комнату. Прямой ток немного похож на движение от одной стороны к другой по прямой линии; переменный ток похож на движение вперед и назад по место. Оба выполняют свою работу, хотя и немного по-разному!
Что такое инвертор?
Одно из наследий Теслы (и его делового партнера Джорджа Вестингауза, босса компании «Вестингауз Электрик Компани») заключается в том, что Большинство приборов, которые есть в наших домах, специально разработаны для работы от сети переменного тока. Приборы, которые нуждаются в постоянном токе, но должны потреблять энергию от розеток переменного тока требуется дополнительное оборудование, называемое выпрямителем, обычно строятся из электронных компонентов, называемых диоды для преобразования переменного тока в постоянный.
Инвертор выполняет противоположную работу, и его довольно легко
понять суть того, как это работает.
Предположим, у вас есть батарея в
фонарик и переключатель замкнут, поэтому постоянный ток течет по цепи,
всегда в одном направлении, как гоночный автомобиль на трассе. Что теперь
если вынуть батарею и перевернуть. Предполагая, что это соответствует
в противном случае он почти наверняка по-прежнему будет питать фонарик, и вы
не заметите никакой разницы в свете, который вы получаете, но электрический
ток на самом деле будет течь в противоположном направлении. Предположим, вы
имели молниеносные руки и были достаточно ловки, чтобы продолжать
батареи 50-60 раз в секунду. Тогда вы были бы своего рода механическим
инвертор, превращающий постоянный ток батареи в переменный с частотой
50–60 герц.
Фото: Типичный электрический инвертор. Этот сделан Xantrex/Trace Engineering. Фото Уоррена Гретца предоставлено Министерством энергетики США/NREL (DoE/NREL).
Конечно, инверторы, которые вы покупаете в магазинах электротоваров, не совсем работают.
таким образом, хотя некоторые из них действительно механические: они используют электромагнитные
переключатели, которые включаются и выключаются на высокой скорости, чтобы изменить направление тока
направление.
Подобные инверторы часто производят то, что известно как
прямоугольный выходной сигнал: ток течет либо в одну сторону, либо
наоборот, или он мгновенно переключается между двумя состояниями:
Подобные внезапные перепады напряжения весьма опасны для некоторых видов электрооборудования. В обычной сети переменного тока ток постепенно переключается с одного направления на другое по синусоидальной схеме, например: вход постоянного тока. В них используются электронные компоненты, называемые катушками индуктивности и конденсаторы для постепенного увеличения и уменьшения выходного тока чем резкое включение/выключение выходного прямоугольного сигнала, который вы получаете с базовый инвертор.
Инверторы также можно использовать с трансформаторами для изменения
Входное напряжение постоянного тока в совершенно другое выходное напряжение переменного тока
(либо выше, либо ниже), но выходная мощность всегда должна быть меньше
чем входная мощность: из закона сохранения энергии следует, что
инвертор и трансформатор не могут отдать больше энергии, чем потребляют
в и некоторая энергия неизбежно будет потеряна в виде тепла, когда электричество течет
через различные электрические и электронные компоненты.
В
На практике КПД инвертора часто превышает 90
процентов, хотя базовая физика говорит нам, что некоторая энергия — пусть даже небольшая — всегда
куда-то пропало!
Как работает инвертор?
Мы только что получили общий обзор инверторов, а теперь давайте еще раз кратко рассмотрим его. немного подробнее.
Представьте, что вы батарея постоянного тока, и кто-то хлопает вас по плечу и просит вас произвести AC вместо этого. Как бы вы это сделали? Если все ток, который вы производите, течет в одном направлении, как насчет добавления просто переключиться на выходной провод? Включение и выключение тока, очень быстро, давал бы импульсы постоянного тока, что хотя бы половину работы. Чтобы сделать правильный переменный ток, вам понадобится переключатель, который позволил полностью реверсировать ток и сделать это примерно на 50‐60 раз каждую секунду. Визуализируйте себя как человеческую батарею, меняющую свои контакты туда и обратно более 3000 раз в минуту. Вот какая аккуратная работа пальцами вам понадобится!
По сути, старомодный механический инвертор сводится к коммутационному блоку
подключен к электрическому трансформатору.
Анимация: Основная концепция электромеханического инвертора.
Постоянный ток подается на первичную обмотку (розовые зигзагообразные провода с левой стороны) тороидального трансформатора (коричневый пончик) через вращающуюся пластину (красная и синяя) с перекрестными соединениями. Когда пластина вращается, она многократно переключает соединения с первичной обмоткой, поэтому на вход трансформатора поступает переменный ток вместо постоянного. Это повышающий трансформатор с большим количеством витков во вторичной обмотке (желтый зигзаг, правая сторона), чем в первичной, поэтому он повышает небольшое входное напряжение переменного тока до большего выходного переменного тока. Скорость, с которой вращается диск, определяет частоту переменного тока на выходе. Большинство инверторов не работают так; это просто иллюстрирует концепцию. Инвертор, настроенный таким образом, будет давать очень грубый прямоугольный сигнал на выходе.
Типы инверторов
Если вы просто включаете и выключаете постоянный ток или переключаете его обратно и
вперед, так что его направление продолжает меняться, то, что вы в конечном итоге получите, очень
резкие изменения тока: все в одну сторону, все в другую
направлении и обратно.
Нарисуйте график силы тока (или напряжения)
против времени, и вы получите прямоугольную волну.
Хотя электричество варьируется таким образом, технически ,
переменный ток, это совсем не то, что переменный ток
поставляемый в наши дома, который изменяется в гораздо более плавной
волнистая синусоида). В общем, здоровенный
бытовая техника в наших домах, использующая грубую энергию (например, электрическая
обогреватели, лампы накаливания,
чайники или холодильники) все равно
какую форму волны они получают: все, что им нужно, это энергия и много
это — так что прямоугольные волны действительно не беспокоят их. Электронные устройства, вкл.
с другой стороны, гораздо более суетливы и предпочитают более плавный ввод
они получаются из синусоиды.
Надпись: Никола Тесла. Хотя он выиграл войну токов, его соперника Томаса Эдисона до сих пор помнят как первооткрывателя электроэнергии. Гравюра Теслы на дереве работы Саронга, около 1906 г., любезно предоставлена Библиотекой Конгресса США.
Это объясняет, почему инверторы бывают двух разных видов: инверторы с истинной / чистой синусоидой (часто сокращается до PSW) и модифицированные/квазисинусоидальные инверторы (сокращенно MSW). Как их название предполагает, что настоящие инверторы используют то, что называется тороидальным (бубликообразные) трансформаторы и электронные схемы для преобразования постоянного тока в плавно меняющийся переменный ток очень похоже на подлинную синусоиду, обычно поставляемую в наши дома. Их можно использовать для питания любых устройств переменного тока от источника постоянного тока. источника, включая телевизоры, компьютеры, видеоигры, радиоприемники и стереосистемы.
Модифицированные синусоидальные инверторы, с другой стороны, используют относительно
недорогая электроника (тиристоры,
диоды и другие простые компоненты) для
производят своего рода «закругленную» прямоугольную волну (гораздо более грубую
приближение к синусоиде) и хотя они подходят для доставки
мощность здоровенных электроприборов, они могут вызывать и вызывают проблемы
с тонкой электроникой (или что-нибудь с электронным или микропроцессорным контроллером),
так что, как правило, это означает, что они не подходят для таких вещей, как ноутбуки, медицинское оборудование, цифровое
часы и умные домашние устройства.
Также, если подумать, их закругленная площадь
волны обеспечивают большую мощность для устройства в целом, чем чистая синусоида
(площадь под квадратом больше, чем под кривой). Это делает их менее эффективными и
потерянная мощность, рассеиваемая в виде тепла, означает, что существует некоторый риск перегрева инверторов MSW.
С положительной стороны, они, как правило, немного дешевле, чем настоящие инверторы.
Художественное произведение: Модифицированная синусоида (MSW, зеленый) больше похожа на синусоидальную волну (синяя), чем на прямоугольную (оранжевая), но все же включает внезапные и резкие изменения тока. Чем больше шагов в модифицированной синусоиде, тем ближе она приближается к идеализированная форма истинной синусоиды.
Хотя многие инверторы работают как автономные устройства с аккумулятором, они полностью
независимые от сети, другие (известные как коммунально-интерактивные инверторы или сетевые инверторы ) являются
специально разработан для постоянного подключения к сети; обычно они используются для передачи электричества от чего-то
как солнечная панель обратно в сеть с точно правильным напряжением и частотой.
Это нормально, если ваша главная цель — генерировать собственную силу. это не так полезно
если вы хотите иногда быть независимым от сетки или хотите
резервный источник питания на случай отключения, ведь если ваш
подключение к сети пропадает, и вы не производите электричество самостоятельно
(например, сейчас ночь и ваши солнечные батареи не работают), инвертор тоже выходит из строя, и
вы совершенно бессильны — настолько же беспомощны, насколько вы были бы
вы генерировали свою собственную силу или нет. По этой причине некоторые люди используют бимодальные или двунаправленные инверторы , которые могут работать либо в автономном, либо в сетевом режиме (но не в обоих режимах одновременно). С
у них есть дополнительные детали, они, как правило, более громоздкие и более
дорогой.
На что похожи инверторы?
Инверторы могут быть очень большими и тяжелыми, особенно если они имеют встроенный
батарейные блоки, чтобы они могли работать автономно. Они также
выделяют много тепла, поэтому у них большие радиаторы (металлические
плавники) и часто охлаждающие вентиляторы.
Как вы можете видеть на нашей верхней фотографии,
типичные размером с автомобильный аккумулятор или автомобильное зарядное устройство; более крупные единицы выглядят
немного похоже на банк автомобильных аккумуляторов в вертикальной стопке. Самые маленькие инверторы больше
переносные коробки размером с автомобильный радиоприемник, которые можно вставить в прикуриватель
розетка для производства переменного тока для зарядки портативных компьютеров или мобильных телефонов.
Фото: Микроинверторы — это небольшие компактные инверторы, обычно используемые для преобразования выходного постоянного тока одной фотоэлектрической солнечной панели в переменный ток, который можно подавать прямо в энергосистему. Другими словами, каждая панель имеет свой микроинвертор.
На этой фотографии показаны шесть микроинверторов Enphase IQ 6, проходящих испытания в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL).
Они подключены к Интернету, что означает, что вы можете отслеживать их работу через веб-браузер.
и отследить, как он меняется со временем. Фото Денниса Шредера предоставлено NREL.
Точно так же, как электроприборы различаются по мощности, которую они потребляют, инверторы различаются по мощности. в мощности, которую они производят. Как правило, на всякий случай нужен инвертор номиналом примерно на четверть выше максимальной мощности устройства, которым вы хотите управлять. Это допускает тот факт, что некоторые бытовые приборы (например, холодильники и морозильники или люминесцентные лампы) потребляют пиковую мощность при первом включении. Пока инверторы могут обеспечивать пиковую мощность в течение коротких периодов времени, это важно отметить, что они на самом деле не предназначены для работы на пике мощность в течение длительного времени.
Полное руководство по преобразователю постоянного тока в переменный
2 ноября 2022 г.
Преобразователь постоянного тока в переменный, часто называемый инвертором, значительно вырос в популярности и использовании во всем мире — в электромобилях, солнечной энергетике и других решениях по возобновляемым источникам энергии.
Эти важные элементы технологии позволяют пользователям преобразовывать электроэнергию постоянного тока в электроэнергию переменного тока и используются в самых разных сценариях.
Многие люди не осознают, что используют два разных вида электроэнергии в их повседневной жизни — переменный ток (AC) и постоянный ток (DC). В этом блоге мы предоставим подробный обзор того, как работает мощность постоянного и переменного тока, как преобразовать мощность постоянного тока в мощность переменного тока и другие основы преобразования постоянного тока в переменный. Во-первых, давайте перейдем к тому, как работает питание постоянного тока, и каковы основные различия между постоянным и переменным током.
Содержание:
- Как работает DC?
- Как работает переменный ток?
- Различия между постоянным и переменным током
- Как преобразовать постоянный ток в переменный
- Почему необходимо преобразование постоянного тока в переменный?
- Нужен ли преобразователь постоянного тока в переменный для инвертора?
- Какие инверторы лучше всего преобразуют постоянный ток в переменный?
- Могут ли все инверторы (преобразователи постоянного тока в переменный) преобразовывать переменный ток в постоянный, если они используются в обратном направлении?
- Где можно купить преобразователь постоянного тока в переменный?
Как работает DC?
Электричество постоянного тока — это источник питания, который обеспечивает постоянное напряжение и используется в таких устройствах, как ваш мобильный телефон или телевизор.
Одним из примеров питания постоянного тока является стандартное зарядное устройство USB, в котором напряжение остается постоянным, а ток течет в одном направлении — от плюса к минусу.
Как работает переменный ток?
«А» в переменном токе означает переменный, потому что поток тока меняет направление (в отличие от постоянного тока, где он идет только в одном направлении, с положительного на отрицательное). Электричество переменного тока поступает в ваш дом или бизнес из электросети и постоянно меняет свой поток между положительными и отрицательными клеммами.
Различия между постоянным и переменным током
Помимо разницы в направлении потока, еще одно основное различие между ними заключается в том, что мощность переменного тока можно легко регулировать или регулировать с помощью трансформаторов. Путем дросселирования мощности (например, до сотен тысяч вольт) мощность может передаваться при более низком токе, что напрямую приводит к снижению потерь мощности при передаче.
Когда мощность достигает места назначения, например, вашего дома или работы, она затем снижается до приемлемого уровня.
Изображение от vectorpouch на Freepiks
Питание постоянного тока используется почти во всех современных электронных устройствах и оборудовании, поэтому для них есть зарядные устройства или адаптеры питания — адаптер преобразует мощность переменного тока в постоянный. Хотя эти устройства могут использовать сигналы переменного тока, на самом деле они работают от источника постоянного тока. Одна из причин, по которой этим устройствам требуется питание постоянного тока, заключается в том, что они оснащены транзисторами, важной основой интегральных схем, для работы которых требуется постоянное напряжение.
Как преобразовать постоянный ток в переменный
Как преобразовать постоянный ток в переменный? Чтобы преобразовать мощность постоянного тока в мощность переменного тока, на поток мощности необходимо воздействовать таким образом, чтобы изменить односторонний поток мощности постоянного тока на переменный поток переменного тока — это достигается с помощью так называемого Н-моста, который успешно преобразует односторонний поток постоянного тока в возвратно-поступательный ток переменного тока.
Преобразователи работают, чтобы автоматически повлиять на это изменение, полагаясь на транзисторы и постоянно изменяя поток постоянного тока несколько раз в секунду (например, 50 000 или 50 кГц) для достижения желаемого выхода переменного тока. Преобразователи постоянного тока в переменный или инверторы необходимы, когда пользователям необходимо преобразовать генерируемую мощность постоянного тока в мощность переменного тока. Мы выделяем один из таких сценариев ниже.
Начиная отсюда, вы, возможно, захотите узнать, что такое инвертор и что делает инвертор.
Почему необходимо преобразование постоянного тока в переменный?
Большинство систем возобновляемой энергии, таких как солнечные, генерируют энергию в форме постоянного тока, поэтому необходимо преобразовывать генерируемую мощность постоянного тока в мощность переменного тока для использования дома или в офисе. Для солнечных батарей рекомендуется использовать калькулятор преобразования солнечного постоянного тока в переменный, чтобы определить правильный коэффициент преобразования солнечного постоянного тока в переменный.
Преобразование постоянного тока в переменный также необходимо для ветряных турбин или всего, что связано с батареями (например, электромобиля). И
инверторы с чистой синусоидой являются одними из лучших вариантов для преобразования солнечной энергии в мощность переменного тока.
Нужен ли преобразователь постоянного тока в переменный для инвертора?
Если в вашем доме используется солнечная энергия или вы используете приборы, которым требуется питание от сети переменного тока и которые не подключены к электрической сети (т. . «Инвертор» — это просто еще один термин для преобразователя постоянного тока в переменный, потому что вы инвертируете постоянный ток (DC) в переменный ток (AC).
Какие инверторы лучше всего преобразуют постоянный ток в переменный?
Какие инверторы могут преобразовывать постоянный ток в переменный? Выбор подходящего преобразователя постоянного тока в переменный для ваших конкретных нужд зависит от нескольких факторов. Вот некоторые из основных соображений, которые следует учитывать при поиске лучшего инвертора:
- Вам нужен портативный инвертор или инвертор для домашнего использования?
- Вам нужен преобразователь с возможностью резервного питания от батареи?
- Будет ли ваш инвертор использоваться вне сети?
- Какова ваша общая потребность в мощности? Что насчет импульсной мощности?
- Знаете ли вы, что вам нужно: чистый синусоидальный инвертор или модифицированный синусоидальный инвертор?
Изображение от Renogy
В большинстве случаев модифицированные синусоидальные инверторы являются более экономичным выбором, но если все, что вам нужно для питания, зависит от чистой синусоидальной волны, вам необходимо приобрести инвертор такого типа — вот почему важно иметь глубокое понимание ваших потребностей в преобразовании постоянного тока в переменный до начала поиска продукта и принятия решения о покупке.
У нас есть еще один
Подробное руководство по инверторам здесь.
Могут ли все инверторы (преобразователи постоянного тока в переменный) преобразовывать переменный ток в постоянный, если они используются в обратном направлении?
Вообще говоря, почти все современные преобразователи постоянного тока в переменный ток могут преобразовывать переменный ток в постоянный, но только при определенных обстоятельствах. Большинство современных инверторов имеют соответствующую схему для преобразования переменного тока в постоянный, но нуждаются в соответствующих элементах управления, с которыми многие инверторы могут не справиться. В большинстве случаев, хотя многие инверторы могут преобразовывать переменный ток в постоянный, они не обязательно предназначены для этого. Мы рекомендуем приобретать инвертор, который специально обладает этой возможностью, если это требуется для варианта использования.
Где можно купить преобразователь постоянного тока в переменный?
Теперь, когда вы знаете все о преобразователях постоянного тока в переменный или инверторах, вы можете подумать, где купить надежный инвертор.
