Czysty kontra modyfikowany sinus: Którą przetwornicę napięcia wybrać?

Jeśli chcesz zasilać swoje urządzenia elektroniczne lub narzędzia pracy w odległej od zasilania stałego lokalizacji musisz przekształcić źródło prądu stałego (DC) w prąd przemienny (AC) aby to zrobić potrzebujesz przetwornicy napięcia. Idea takiego urządzenia jest prosta, oraz niezwykle pomocna w zastosowaniach takich jak pojazdy kempingowe, statki morskie, stacjonarne urządzenia poza siecią, floty i komercyjne miejsca pracy. Istnieją dwa typy przetwornic:

• przetwornica czystej fali sinusoidalnej
• przetwornica modyfikowanej fali sinusoidalnej.

Każdy typ przetwornicy będzie miał swoje mocne i słabe strony. Dlatego przed zakupem powinieneś rozważyć różnice między nimi i zdecydować, która lepiej odpowiada Twoim potrzebom.

Jak działają przetwornice napięcia

Przetwornica pobiera prosty sygnał ze źródła prądu stałego (akumulator), a następnie naśladuje na wyjściu sinusoidalny kształt prądu przemiennego.

Zatem w jaki sposób przetwornica zamienia prąd stały na prąd zmienny?

Niezależnie od tego, czy są to proste czy skomplikowane, przetwornice działanie polega na tych samych podstawowych etapach:

1. Wejście zasilania prądem stałym - 12V DC z akumulatora.
2. Modulowanie szerokości impulsu  (PWM) - prosty sygnał DC jest przerywany przez grupę tranzystorów. Włączając i wyłączając zasilanie na określony czas, sygnał prądu stałego zostaje odcięty w odpowiedni sposób, tworząc aproksymowane fale. Sygnał zaczyna wyglądać na falisty, ale wciąż zbyt ostry na krawędziach.
3. Regulowanie napięcia - przetwornica musi zwiększyć napięcia tej fali. Zwykle akumulatory dostarczają napięcie, które nie wystarczy w przypadku urządzeń gospodarstwa domowego, więc transformator zwiększa napięcie, aby dopasować je do 230V AC.
4. Filtrowanie - przetwornica wykorzystuje filtr w celu wygładzenia ostrych krawędzi modyfikowanej fali aby wytworzyć użyteczny prąd przemienny.
5. Generowanie fali sinusoidalnej - w zależności od typu przetwornicy jakość uzyskiwanej fali będzie się różnić. Jest to ważne, ponieważ określa, jakie urządzenie elektroniczne można zasilać za jej pomocą.
6. Etap wyjściowy - 230V AC - w gniazdku przetwornicy.

Szczegółowy opis działania przetwornicy znajdziecie na naszym blogu, w podlinkowanym artykule.

Co to jest przetwornica z czystym sinusem?

Przetwornica z czystą falą sinusoidalną generuje gładką i stabilną falę prądu przemiennego. Jakość prądu jest porównywalna z jakością uzyskiwaną z gniazdka ściennego. Czysty i stabilny prąd przemienny ma kluczowe znaczenie dla wrażliwej elektroniki, precyzyjnych narzędzi i urządzeń oscylacyjnych. Korzystanie z przetwornicy z czystą falą sinusoidalną gwarantuje, że Twoje urządzenia będą pracować optymalnie i będą zabezpieczone przed różnego rodzaju zakłóceniami zasilania. Jednak generowanie czystej fali wymaga skomplikowanej konstrukcji, kosztownych komponentów i dłuższego czasu montażu. To sprawia, że takie przetwornice są droższe i trudniejsze w naprawie.

Co to jest przetwornica z modyfikowaną sinusoidą?

Przetwornica z modyfikowaną sinusoidą wytwarza tzw. falę aproksymowaną. Zasadniczo kształt fali wyjściowej w takiej przetwornicy wygląda jak seria kroków podążających za ogólnym kształtem fali sinusoidalnej. Chociaż sygnał wyjściowy może nie być tak płynny jak w gniazdku ściennym, prąd z przetwornicy z modyfikowanym sinusem są nadal wystarczające do zasilania większości urządzeń gospodarstwa domowego. Co więcej, wykorzystują one prostsze konstrukcje, co czyni je tańszymi w zakupie i łatwiejszymi w naprawie.

Jednakże modyfikowane fale powodują zauważalne zniekształcenia na wyjściu. Z tego powodu nie są zalecane do wrażliwych urządzeń elektronicznych, obwodów przetwarzania dźwięku i innych zastosowań wymagających dokładności i stałego napięcia.

Jaką przetwornicę kupić?

Aby kupić przetwornicę najlepiej odpowiadającą Twoim potrzebom, należy wziąć pod uwagę budżet, kompatybilność urządzeń, wydajność i czynniki związane z długoterminowym użytkowaniem. Pierwszym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę, jest kompatybilność — przetwornica powinna być w stanie obsłużyć Twoje urządzenie. Jeśli używasz silników obrotowych (takich jak wentylatory elektryczne i elektronarzędzia), elementów grzejnych (takich jak tostery) i urządzeń o wysokiej precyzji (takich jak sprzęt audio i medyczny), potrzebujesz przetwornicy o czystej fali sinusoidalnej. Ale do wszystkiego innego wystarczy przetwornica z modyfikowanym sinusem. Powinieneś także rozważyć, jak często będziesz używać przetwornicy. Przetwornice z modyfikowanym sinusem mogą obsługiwać większość urządzeń zasilanych prądem przemiennym. Jednak konsekwentne używanie go przez dłuższy czas może uszkodzić lub skrócić żywotność bardziej wrażliwych instrumentów.

Jeśli potrzebujesz przetwornicy do pracy ciągłej, potrzebujesz przetwornicy o czystej fali sinusoidalnej. Ale przetwornica z modyfikowanym sinusem powinna wystarczyć, jeśli potrzebujesz jej tylko w sytuacjach awaryjnych lub okazjonalnych zdarzeniach.

Jeśli chodzi o wydajność, przetwornice o czystej fali sinusoidalnej zawsze będą bardziej wydajne i wytwarzają niewiele hałasu lub nie wytwarzają go wcale. Ta fala jest niezbędna, jeśli chcesz, aby Twoje urządzenia i sprzęt działały z najwyższą wydajnością. Dzięki czystemu prądowi przemiennemu elektronarzędzia mogą osiągnąć maksymalny moment obrotowy, grzejniki zużywają mniej energii, a sprzęt pomiarowy jest dokładniejszy.

Ze względu na złożoność przetwornic wytwarzających czystą falę sinusoidalną należy spodziewać się, że będą one droższe od przetwornic z modyfikowanym sinusem. Jeśli więc masz ograniczony budżet, powinieneś trzymać się przetwornic z modyfikowanym sinusem. Jednakże zawsze przetwornica o czystej fali sinusoidalnej będzie najlepszym wyborem, jeśli możesz sobie na to pozwolić.

Zachęcamy do zapoznania się z ofertą naszych przetwornic marki Inerge.