Садржај
- Шта су једносмерна и једносмерна струја?
- Једноставан механички претварач у једносмерни напон
- Претварачи користе компоненте круга за промјену тренутног смјера
- Још једна ствар: Трансформатор
Претпоставимо да се напајање искључује, а све што имате при руци је 12 В акумулатор аутомобила. Можете ли га користити за напајање фрижидера да храна не буде лоше? Нажалост, одговор је не, јер вам недостаје нешто важно, а нисте само говорили о спремници за чеп. Потребан вам је уређај који ће претворити једносмерну струју из батерије у измјеничну струју који може да користи компресор фрижидера.
Овај претварач у једносмерни напон се назива ан претварач. Прилично лако претворити АЦ струју у једносмерну струју - све што требате учинити је напајање струје кроз диоду, која струју пролази само у једном правцу. Претварање из ДЦ у АЦ је компликованије, јер вам је потребан неки осцилатор који преокреће тренутни правац на фреквенцији која вам је потребна. Постоји начин да се то уради механички, али већина претварача се ослања на отпорнике, кондензаторе, транзисторе и друге уређаје са склопима.
Претварачу је потребна још једна ствар: начин да се измени напон извора струје за употребу од стране уређаја који ће користити напајање. Другим речима, треба му трансформатор. На пример, ако напајате хладњак од 120 В помоћу 12 В батерије, инвертеру је потребан појачани трансформатор који повећава напон 10 пута. Будући да ради само са измјеничном струјом, трансформатор иде у круг након компоненти које мијењају струју из једносмерне струје у измјеничну.
Шта су једносмерна и једносмерна струја?
Већина људи научи о једносмерној струји приликом увођења у електричну енергију, а најбољи начин за то визуализација је размишљање о батерији. Ако терминале батерије повежете проводном жицом, електрони теку из негативног терминала у позитивни, слично као мрави који следе један за другим док се хране.
Ако у круг ставите оптерећење попут светлости, електрони струју кроз оптерећење и раде на путу ка позитивном прикључку. У случају сијалице, рад је загревање нити како би блистало.
Уместо да тече у једном смеру, наизменична струја мења смер много пута у секунди, а то је последица начина на који је генерисана. Употреба електромагнетне индукције, феномена где променљиво магнетно поље производи електричну струју у проводничкој жици, наизменични генератор ствара струју помоћу ротирајућег ротора и завојницу проводне жице. У једној верзији, ротор је стални магнет, а како се врти, он ствара струју у завојници која мења правац са сваким половим окретањем ротора.
АЦ струја се не креће кроз жицу на исти начин као што то ради ДЦ струја. Најбољи начин да се то замисли је као да електрони у жици вибрирају на свом месту. Током првог полу-окретања ротора, електрони се крећу у једном смеру, а током друге половине центрифуге, они се крећу другим правцем.
Ако планирате кретање једног електрона према времену, он ће генерисати таласни облик познат као синусни талас. Фреквенција таласа управља се брзином вртње ротора генератора.
Једноставан механички претварач у једносмерни напон
Уређај који може да промени истосмерну у променљиву струју мора бити у могућности да искључи струју која иде у једном смеру, а други пут, а затим редовно обрне процес. Начин да се то постигне било би постављање ротирајућег котача између пара терминала и распоређивање контаката, тако да точак мења везе батерије са сваким окретањем. Струја би текла у једном правцу када је точак био у почетној тачки и у супротном смеру када би се точак окретао за 180 степени.
Таква сирова подешавања произвела би струју све-или-ништа у сваком правцу, а кад бисте ухватили кретање електрона у кругу, добили бисте оно што је познато као квадратни талас. Ово не би био добар претварач снаге за дом. Струја би могла да обави једноставне задатке, попут стварања грејног елемента, али не би радила за осетљиву електронску опрему. Штавише, потребан вам је тачан начин за контролу окретања точкова како би резултирајућа АЦ снага била корисна.
Претварачи користе компоненте круга за промјену тренутног смјера
Уместо да врте котаче, комерцијални претварачи користе компоненте кола као што су кондензатори, отпорници и транзистори. Заједничка шема претварача једносмерне струје и наизменичног напона приказује паралелне склопове са транзисторима у низу са отпорницима и попречна кола с кондензаторима и транзисторима снаге МОСФЕТс (транзистори са ефектом поља оксидног метала). Друга врста користи а Осцилатор моста Виен, који је конструисан са отпорницима и кондензаторима.
Оба горе описана претварача су чисти претварач синусног синуса (ПСВ)с, а сигнал који генерирају могу користити сви електронички уређаји. Ако тражите претварач напајања за дом, потребан вам је ПСВ инвертер јер ће он радити са електронским компонентама у вашој пећи, сушилици, веш машини и другим уређајима.
Друга врста претварача у једносмерни напон је а инвертер са модификованим синусним таласом (МСВ). Користи јефтиније компоненте, попут диода и тиристора, које су сличне транзисторима. Сигнал из МСВ претварача је попут квадратног таласа са угловима благо заобљеним, а иако може напајати велике уређаје, није погодан за електронску опрему. То би био најбољи претварач снаге за аутомобил, чинећи батерију доступном за електрични алат и опрему за поправак аутомобила.
Још једна ствар: Трансформатор
Чак и ако сигнал претворите из истосмјерног извора напајања, попут батерије или соларног панела, у измјенични, напон неће бити довољно велик да напаја 120 В апарат. Срећом, лако је појачати АЦ напон. Све што требате је трансформатор, који такође ради на принципу електромагнетне индукције.
Рад трансформатора је једноставан. Две проводне завојнице су постављене једна поред друге - или једна унутар друге - и струја која пролази кроз једну завојницу, која се назива примарна завојница, индукује струју у другој, која је секундарна завојница. Однос струја у два намотаја и њихових напона регулише се разликом у броју окретаја намотаја.
Ако секундарна завојница има више окретаја од прве, трансформатор ће повећати напон за количину једнаку броју окретаја у секундарној завојници дељеној са бројем окретаја у примарном завојницом.
Можете претворити претварач који ће напајати било који напон који желите, али ако желите ДЦ-АЦ претварач који ће претворити ваш 12 В акумулатор у аутомобил у 120 В извор напајања за ваш дом, морате направити омјер између примарног и секундарног 1 до 10. Комерцијални инвертерски трансформатори имају стотине окретаја, а жице стварају отпорни топлот, па су инвертеру потребне пераје - и евентуално вентилатор - да би се охладио. Штавише, калемови су понекад намотани око чврстог језгра да би се постигла ефикаснија индукција, а то може претворити претварач врло тешким.