اینورتر وارونگر DC – AC

یک وارونگر قدرت نباید با وارونگر منطقی که به عنوان بخش منطقی در مدار های منطقی که حالت ورودی DC ولتاژ پایین را از زیاد به کم یا از کم به زیاد معکوس می کند و اشتباه گرفته شود .

 کاربرد

وارونگر قدرت به عنوان نقطه مقابل منبع تغذیه با آداپتور AC به حساب آورده شده زیرا عملکرد مخالف دارد وارونگر ورودی جریان مستقیم را دریافت کرده ( معمولا ۱۳۷ac از باتری ماشین ) و خروجی جریان متناوب ( AC ) در محدوده ی تحویل می دهد که برای قدرت بسیاری از تجهیزات و ابزار های وات پایین مناسب است . 

عملکرد

معمولا طبقه اول وارونگر ورودی ۱۲۷dc را توسط مبدل DC – DC داخلی به ولتاژ DC بالاتری افزایش می دهد ، سپس از یک مدار سوییچینگ برای ایجاد تقریب مقطع سینوسی که یکی از ویژگی های ولتاژ AC است ، استفاده می کند .

اجزای سوییچینگ دیجیتال به ایجاد موج های مربعی می شوند که ظاهر سادهی آن ها وجود فرکانس های بالا تر یا هارمونیک ها را که در برخی از ابزار ها نادیده گرفته می شوند ، پنهان می کند ( به خصوص آن هایی که الکتریسیته ( برق ) را به گرما تبدیل می کنند اما می تواند در ابزارهای الکتریکی مصرف کننده مسئله ساز باشد . هدف اولیه طراحی وارونگر تطبيق دادن یا ترکیب کردن موج های مربعی برای تقلید از یک موج AC سینوسی کلاسیک با وضوح مناسب است .

به طور کلی ، یک وارونگر هر چه دقیق تریک موج سینوسی را تقلید کند . و گران تر خواهد بود .

توجه کنید که جریان متناوب ارزیابی شده در ۱۱۵ ولتندر واقع در محدوده ی ۱۶۳ وام به اوج خود می رسد . زیرا عدد ۱۱۵ ریشه میانگین مربعی ( RM5 ) تفرینی برای همه ی مقادیر ولتاژ در طول یک سیگل ( چرخه ) مثبت است . به عبارت دیگر ، اگر ولتاژ به بار در طول چرخه نمونه برداری شود ، مقدار RMS می تواند از طریق مربعی کردن هر نمونه ، جمع کردن نمونه ها با هم . تقسیم بر ۷ و سپس گرفتن ریشه مربعی نتیجه . به دست آید . مقدار RMS به عنوان وسیله ای برای محاسبه ی قدرت واقعی تحویل داده شده اهمیت دارد زیرا می تواند توسط جریان برای به دست آوردن مقدار تقریبی به وات چند برابر شود .

انواع مدل ها

به عنوان اولین گام برای تقریب بهتر موج سینوسی ، فاصله های ولتاژ صفر می تواند به پالس های موج مربعی وارد شود 

اگر یک پالس اضافی کوتاه تر از ولتاژ بالاتر به هر پالس اولیه اضافه شود ، بهبود بیشتری به دست می آید . این نوع خروجی ها موج سینوسی اصلاح شده نامیده می شوند ، اگرچه در واقع موج های مربعی اصلاح شده برای تقلید موج سینوسی هستند . نادرستی آن ها به عنوان اعوجاج هارمونیکی کلی ( THD ) نشان داده می شوند . برخی از کارشناسان THD خروجی موج مربعی فاصله دار را حدود ۲۵ ٪ ارزیابی می کنند در حالی که افزودن موج های مربعی کوتاه تر این مقدار را به ۶ ٫ ۵ ٪ کاهش می دهد . این موضوعی است که افراد کمی با آن موافق هستند ، اما هیچ شکی در این نیست که دنباله ی « دسته بندی شده » موج های مربعی تقلید نزدیک تری به موج سینوسی را ارائه می دهد

یک وارونگر موج سینوسی صحیح معمولا از مدولاسیون پهنای باند ( PWM ) برای دستیابی به THD کمتر از ۱ ٪ استفاده می کند . سلسله ای از پالس های با فرکانس بالاتر نسبت به خروجی AC تولید می کند و پهنای آن ها را به گونه ای تغییر می دهد که ولتاژ میانگین آن ها به دقت تغییرات ولتاژ در موج سینوسی را تقریب می زند .

مقادير 

معمولا وارونگر های کوچک برای تحویل دادن بالای ۱۰۰ وات ارزیابی شده و می تواند با دوشاخه ۱۲۷ برای وصل شدن به فندک سیگار خودرو تناسب داشته باشد . از آن جایی که یک وارونگر ارزان تنها ۸۰ بازده دارد ، ۱۰۰ وات در ۱۳۵۷ می تواند همانند ۱۰ آمپر در ۱۲۷oc بکشد . فندک های سیگار معمولا در ۱۵ یا ۲۰ آمپر جرقه می زنند ، بنابراین ۱۰۰ وات مقدار معقولی است واورنگر هایی که برای بیش از ۱۵۰ وات ارزیابی شده اند معمولا کابل هایی دارند که توسط گیره های بزرگ به صورت مستقیم به پایه های باتری ۱۲۷ وصل می شوند .

در حالی که که مقدار مجاز استارت سرد باتری ماشین ممکن است ۱۰۰ آمپر یا بیشتر باشد ، باتری تنها برای تحویل قدرت در بیشتر از ۳۰ ثانیه در لحظه طراحی شده است وارونگر های ارزیابی شده برای مقدار ۵۰۰ وات می توانند از ظرفیت عادی یک باتری ماشین تجاوز کنند ، گرچه اگر باتری روی یک وسیله نقلیه سوار شود ، با به کار انداختن موتور می تواند تکمیل شود بنابراین مولد جریان متناوب مقداری از بار را به اشتراک می گذارد وارونگر ۵۰۰ واتی با دو یا چند باتری ماشین که موازی سیم کا کشی شده باشند و بهتر تجهیز می شود

نحوه بکار گیری

وارونگر های کوچک معمولا در وسایل نقلیه برای اجرای شارژر های تلفن همراه ، پخش کننده موسیقی و لپ تاپ ها استفاده می شوند وارونگر های بزرگ بخش انتگرال خاموش کنده شبکه ی سیستم های قدرت باد و سیستم های خورشیدی هستند که قدرت باتری باید به جریان خانگی AC تبدیل ( معکوس ) شود . منابع تغذیه بی وقفه شامل باتری ها و وارونگر هایی هستند که می توانند تجهیزات کامپیوتر را برای مدت کوتاهی راه بیندازند وسایل نقلیه الکتریکی قابل اجرا با باتری با موتور های AC وارونگر ها را با مقدار مجاز جریان بالای استثنایی استفاده می کنند .

در مورد تأثیرات احتمالی مضر در نیرو بخشیدن به تجهیزات الکترونیکی توسط وارونگر های موج سینوسی اصلاح شده ی کم قیمت توافق وجود ندارد ، شواهد روایت شده بیان می کنند که زمانی که ابزار از منبع تغذیه سوئیچینگ خودش یا آداپتور AC ( چه بدر داخل سوار شده باشد و چه به صورت بسته اتصالی خارجی باشد ) استفاده می کند ، فیلتر ایجاد شده در منبع تغذیه می تواند هارمونیک های وارونگر را مسدود کند . شواهد دیگری بیان می کند که وارونگر های ارزان می توانند روی ابزار های دارای موتور های سنکرون ( هم زمان ) که مستقیما با AC اجرا می شوند ، تأثیر مضر داشته باشند . گزارش هایی وجود دارد که سیستم های فلش الکترونیکی عکاسی و سیستم های روشنایی فلورسنت حتی با وارونگر های موج سینوسی اصلاح شده ، برای استفاده نامناسب هستند . با این حال ، تفاوت طراحی محصول و کیفیت تجهیزات رواج دادن این موضوع را غیر ممکن کرده است . یک وارونگر ارزان ممکن است شکل موجی تولید کند که حتی تقریب نزدیکی به موج سینوسی نباشد : 

مشکلات احتمالی

اگر باتری های چندگانه موازی وصل شوند که سیم مقیاس سنگین مناسبی را برای نیرو بخشی به وارونگر بزرگ استفاده کنند ، باتری ها باید در مشخصات و قدمت ( سن ) یکسان باشند و همه ی آن ها از آن جایی که تلاش می کنند به حالت تعادل برسند ، باید برای جلوگیری از شارش جریان زیاد و خطرناک بین باتری ها برابر شارژ شوند . اتصالات داخلی باید محکم به پایه های تمیز باتری بسته شوند . برای اطلاعات بیشتر به ابتدای باتری در این دانشنامه مراجعه کنید .

مشکلات وارونگر ها به نظر عادی است . سیم کشی  ۱۲۷ به واورنگر ، اگر چیزهایی مثل لباس یا لوازم تخت خواب روی آن باشد می تواند بیش از حد گرم شود ؛ یک وارونگر فن خنک کننده وات بالا ، اگر با وضعیت ضعیف مسدود شود یا توسط انباشتگی کثیفی خراب شود ، می تواند بیش از حد گرم شود ؛ گیره های بزرگ باید از پایه های باتری بیرون کشیده شوند و جهش های قدرت که توسط بار القایی مانند موتور ها حاصل می شوند ممکن است موج شکن وارونگر را فعال کنند ، به خصوص اگر در اتصال با تجهیزات دیگر استفاده شوند . مثل همیشه ، با آمپر بالا ( زیاد ) بدون توجه به ارائه تنها ۱۲ ولت ، باید با احتیاط و احترام رفتار شود . 

منبع:

الکترونیک صفر تا صد – چارلز پلت