Fällt es Ihnen schwer, sich zwischen reinen und modifizierten Sinus-Wechselrichtern zu entscheiden? Sehen Sie sich an, wie sie funktionieren und welche Unterschiede sie haben, um die richtige Wahl zu treffen.
Unabhängig davon, ob Sie Strom aus Sonnenkollektoren, Batterien oder einer anderen Quelle beziehen, müssen Sie eine Gleichstromquelle (DC) in Wechselstrom (AC) für den Hausgebrauch umwandeln. Dazu benötigen Sie einen Wechselrichter. Es gibt jedoch zwei Arten von Wechselrichtern: den reinen Sinus-Wechselrichter und den modifizierten Sinus-Wechselrichter.
Jeder Wechselrichtertyp hat seine Stärken und Schwächen. Vor dem Kauf sollten Sie also die Unterschiede abwägen und entscheiden, welches Ihren Bedürfnissen besser entspricht.
Funktionsweise von Wechselrichtern
Die Spannungseigenschaften von AC und DC variieren. Wie Sie sehen können, ist die Gleichspannung gerade (daher der Name), während die Wechselspannung wellenförmig oder sinusförmig ist. Wie Sie sehen können, ist die Gleichspannung linear, daher der Name. Im Gegensatz dazu sieht Wechselspannung wellenförmig oder sinusförmig aus. Wenn Sie sich die Spannungspegel ansehen, ist DC immer positiv, während AC von positiven zu negativen Spannungen wechselt.
Ein Wechselrichter nimmt das direkte Signal von Ihrer Gleichstromquelle und ahmt dann die sinusförmigen Eigenschaften von Wechselstrom für seinen Ausgang nach. Wie also wandelt ein Wechselrichter ein lineares DC-Signal in ein wellenförmiges AC-Signal um?
Ob einfach oder komplex, Wechselrichter folgen immer den gleichen grundlegenden Phasen: Schalten, Spannungsanhebung und Glättung.
In der Schaltstufe wird das direkte DC-Signal von einer Gruppe von Transistoren zerhackt (Was ist ein Transistor?). Durch Ein- und Ausschalten des Stroms für eine bestimmte Dauer wird ein DC-Signal genau richtig zerhackt, um modifizierte Rechteckwellen zu bilden. Das resultierende Signal sieht so aus:
Jetzt sieht das Signal langsam wellig aus, aber immer noch zu scharf an den Rändern.
Bevor die Flanken unserer modifizierten Rechteckwelle adressiert werden, muss der Wechselrichter die Spannungen dieser Welle verstärken. Normalerweise liefern Batterien und Stromgeneratoren 12, 24 und 48 Volt. Dies reicht für Haushaltsgeräte nicht aus, daher erhöht eine Aufwärtsübertragung die Quellenspannung auf die 120 Volt, die in den meisten US-Haushalten erforderlich sind.
Nach dem Anheben verwendet der Wechselrichter verschiedene Filter, um die scharfen Kanten der modifizierten Rechteckwelle zu glätten, um nutzbaren Wechselstrom zu erzeugen.
Je nach Wechselrichtertyp variiert die Sinuswellenqualität, die Sie erhalten. Dies ist wichtig, da es bestimmt, welche elektronischen Geräte, Haushaltsgeräte und elektrischen Geräte Sie mit dem Wechselrichter versorgen können.
Welchen Typ sollten Sie also nehmen: einen reinen Sinus-Wechselrichter oder einen modifizierten Sinus-Wechselrichter?
Was ist ein reiner Sinus-Wechselrichter?
Ein reiner Sinus-Wechselrichter gibt gleichmäßige und stabile AC-Sinussignale aus. Seine Ausgabequalität ist vergleichbar mit dem, was Sie aus Ihrer Steckdose bekommen. Je nach Ausführung und Hersteller des Geräts erzeugt es manchmal sogar sauberere Signale.
Ein sauberer und stabiler Wechselstrom ist entscheidend für empfindliche Elektronik, Präzisionswerkzeuge, Audioverarbeitungsschaltungen und oszillierende Geräte. Durch die Verwendung eines reinen Sinus-Wechselrichters wird sichergestellt, dass Ihre Geräte mit den optimalen Leistungspegeln arbeiten, für die sie entwickelt wurden, und vor Abweichungen geschützt sind Arten von Stromstörungen. Darüber hinaus wirkt sich eine saubere Wechselstromquelle auf die Genauigkeit des Messwerkzeugs, die Sauberkeit der Tonausgabe und die Effizienz des Elektrowerkzeugs aus. Es trägt auch dazu bei, dass empfindliche Schaltkreise länger halten.
Die Erzeugung solch glatter Signale erfordert jedoch komplexe Konstruktionen, teure Komponenten und längere Montagezeiten. Dies macht reine Sinus-Wechselrichter kostspielig und schwer zu reparieren.
Was ist ein modifizierter Sinus-Wechselrichter?
Ein modifizierter Sinus-Wechselrichter erzeugt eine schrittweise Annäherung an eine Sinuswelle. Grundsätzlich sieht die Ausgangswellenform eines modifizierten Sinuswellen-Wechselrichters wie eine Reihe von Schritten aus, die der allgemeinen Form einer Sinuswelle folgen.
Obwohl die Ausgabe möglicherweise nicht so glatt ist wie die Ihrer Steckdose, reichen die Signale eines modifizierten Sinus-Wechselrichters immer noch aus, um die meisten Haushaltsgeräte mit Strom zu versorgen. Darüber hinaus verwenden modifizierte Sinus-Wechselrichter einfachere Konstruktionen, die weniger Teile erfordern, wodurch sie billiger herzustellen und einfacher zu reparieren sind.
Diese modifizierten Sinuswellen sind jedoch ineffizient und erzeugen merkliche harmonische Verzerrungen. Aus diesem Grund werden sie nicht für empfindliche elektronische Geräte, Audioverarbeitungsschaltkreise und andere Anwendungen empfohlen, die Genauigkeit und konstante Leistung erfordern.
Welchen Wechselrichter sollten Sie kaufen?
Berücksichtigen Sie beim Kauf eines Wechselrichters, der Ihren Anforderungen am besten entspricht, Ihr Budget, die Gerätekompatibilität, die Effizienz des Wechselrichters und die langfristigen Nutzungsfaktoren.
Der erste zu berücksichtigende Faktor ist die Kompatibilität – Ihr Wechselrichter sollte in der Lage sein, Ihr Gerät zu betreiben. Wenn Sie Rotationsmotoren (wie elektrische Lüfter und Elektrowerkzeuge) betreiben, müssen Heizelemente (wie Toaster) und hochpräzise Geräte (wie Audio- und medizinische Geräte) benötigen Sie eine reine Sinuswelle Wandler. Aber für alles andere reicht ein modifizierter Sinus-Wechselrichter.
Sie sollten auch überlegen, wie oft Sie den Wechselrichter verwenden werden. Modifizierte Sinus-Wechselrichter können die meisten mit Wechselstrom betriebenen Geräte betreiben. Eine dauerhafte Verwendung über einen längeren Zeitraum kann jedoch die Lebensdauer empfindlicherer Instrumente beeinträchtigen oder verkürzen.
Wenn Sie einen Wechselrichter für den langfristigen Gebrauch benötigen (z. B. wenn Sie Ihr Zuhause auf hauptsächlich Solarenergie umstellen), benötigen Sie einen reinen Sinus-Wechselrichter. Ein modifizierter Sinus-Wechselrichter sollte jedoch ausreichen, wenn Sie nur einen Wechselrichter für Notfälle oder gelegentliche Ereignisse benötigen.
In Bezug auf die Effizienz sind reine Sinus-Wechselrichter immer effizienter und erzeugen wenig bis gar kein Rauschen. Diese Qualität ist unerlässlich, wenn Sie möchten, dass Ihre Geräte und Anlagen mit Höchstleistung arbeiten. Mit sauberem Wechselstrom können Elektrowerkzeuge das maximale Drehmoment erreichen, Heizgeräte verbrauchen weniger Energie und Messgeräte sind genauer.
Aufgrund der Komplexität von reinen Sinus-Wechselrichtern ist zu erwarten, dass sie zwei- bis viermal teurer sind als modifizierte Sinus-Wechselrichter. Wenn Sie also ein begrenztes Budget haben, sollten Sie bei modifizierten Sinus-Wechselrichtern bleiben. Natürlich können Sie mit einem reinen Sinus-Wechselrichter nie etwas falsch machen, wenn Sie es sich leisten können.
Spezialisierte Wechselrichter
Wenn Sie einen spezielleren Wechselrichtertyp benötigen, gibt es mehrere andere Typen, die von den gerade besprochenen reinen und modifizierten Sinus-Wechselrichtern stammen.
Für diejenigen mit einem netzgekoppelten System kann ein netzgekoppelter Wechselrichter das Netz und Ihren Generator synchronisieren und sogar zusätzliche Energie in das Netz zurückspeisen. Ein Multilevel-Wechselrichter kann mehrere DC-Spannungspegel aufnehmen, um reine Sinuswellen auszugeben, eine gute Option für alle Hochleistungsanwendungen. Es gibt noch kleinere 400-Watt-Wechselrichter, die sich einfach in Ihrem Auto nachrüsten lassen und über einen 12-V-Anschluss am mittleren Armaturenbrett mit Strom versorgt werden.
Wechselrichter helfen Häusern, grün zu werden
Sie benötigen einen Wechselrichter, wenn Sie alternative Energiequellen für Ihr Zuhause nutzen möchten, z. B. Sonnenkollektoren. Sie benötigen es auch, wenn Sie eine Batterie haben, um Strom aus Windkraftanlagen und anderen ähnlichen Quellen zu speichern. Mit einem Wechselrichter können Sie Ihr Zuhause vom Stromnetz trennen und Ihren CO2-Fußabdruck reduzieren.
