اینورترهای موج سینوسی خالص کدامند؟

 موج سینوسی چیست؟

موج سینوسی یک منحنی مهم ریاضی است که در علوم مختلف و مهندسی کاربرد دارد. یکی از موارد رایج مشاهده این نوع موج در حرکت‌های ساده هارمونیک مانند حرکت پاندول و نوسان ساز‌ها است.

دلیل اهمیت نوع نوسانات و کیفیت منحنی زمانی مشخص می‌شود که بدانید، دستگاه هایی که با برقی AC کار می‌کنند، در صورتی که برق مناسب خود را دریافت نکنند دچار مشکل شده و میسوزند. در واقع ولتاژ مورد نیاز اکثر وسایل برقی، برق AC 220 ولت یا ۱۱۰ ولت با فرکانس ۵۰/۶۰ هرتز است به همین برق شهری نیز از همین نوع است. حال باید بدانیم کاربرد اینورتر سینوسی چیست؟ این نوع اینورتر انرژی را از باتری گرفته و به برقشهری تبدیل می‌کند.

تعمیر اینورتر: اینورترها انواع مختلفی دارند برخی از آنها با باتری خورشیدی کار می‌کنند برخی با باتری‌هایی که به وسیله برق شهری شارژ می‌شوند و برخی نیز مستقیما به شبکه برق شهری متصل می‌شوند. اینورترهای سینوسی در واقع برق را از باتری ها دریافت و آن را تبدیل به برقی مانند برق منازل میکنند.

اینورترها دو نوع کلی دارند که اینورترهای موج سینوسی خالص و اینورترهای موج سینوسی اصلاح شده هستند. وقتی تفاوت این دو را بدانید، اینورتر مناسب را انتخاب می‌کنید. اینورترها بسته به میزان اصلاحی که روی موج جریان برق انجام می‌دهند دو نوع شکل موج سینوسی دارند که موج سینوسی اصلاح شده و موج سینوسی واقعی است.

موج سینوسی اصلاح شده توسط اینورتر سینوسی، در حقیقت یک موج سینوسی نیست. بلکه یک موج پلکانی است که لبه‌های نرمی دارد. تغیییر ولتاژ با تغییر عرض موج انجام می‌شود. بنابراین به اندازه یکی موج سینوسی واقعی صاف نیست. بااین‌حال نباید کیفیت آن‌ها را دست کم گرفت. آن‌ها توانایی بالایی دارند. اما موج سینوسی واقعی کاملا شبیه سینوس است و هیچ اعواجاجی ندارد.

اینورتر موج سینوسی خالص چیست؟

بیایید اول با درک این که یک اینورتر تمام سینوسی چیست و چرا برای سیستم الکتریکی خود به آن نیاز دارید، شروع کنیم. ممکن است از قبل بدانید که دو نوع جریان وجود دارد:

 کاربرد اینورتر سینوسی چیست؟

اینورتر سینوسی خالص به دلیل تولید موج های نرم نسبت به دیگر اینورترها، گران تر هستند. در واقع این دسته از اینورترها به دلیل تبدیل برق DC به برقی که در منازل وجود دارد، کاربرد بسیاری دارند.  موج سینوسی خالص، یک موج پیوسته و پایدار است که نوسانی دوره‌ای و منظم دارد. این نوع نوسان از کاربردی ترین نوع برق است و بسیاری از لوازم الکتریکی با این دسته از انواع برق کار می‌کنند.

مسئله دیگر این است که برخی دستگاه‌ها تنها با اینورترهای موج سینوسی خالص کار می‌کنند و ممکن است درصورتی‌که به اینورترهای نوع دیگری متصل شوند آسیب ببینند یا عملکرد آنها با اختلال مواجه شود.  دستگاه‌هایی که به اینورترهای موج سینوسی خالص نیاز دارند عبارتند از:

تفاوت بین AC و DC چیست؟

هنگامی که جهان با انقلاب الکتریکی رو به رو شد (پایان قرن نوزدهم، آغاز قرن بیستم)، دو دانشمند مشهور سعی کردند فناوری خود را به عنوان یک استاندارد ایجاد کنند. از یک طرف، نیکولا تسلا برای پذیرش برق AC فشار می آورد و توماس ادیسون به شدت از برق DC دفاع می‌کرد. بدیهی است که تسلا در این نبرد پیروز شد زیرا امروزه AC جریان الکتریکی اصلی برای همه لوازم خانگی و موتور های الکتریکی رایج است. با این حال، DC هنوز مورد استفاده قرار می‌گیرد و اخیراً با توسعه انرژی خورشیدی مورد توجه قرار گرفته است. در واقع، پنل‌ های خورشیدی انرژی DC تولید می‌ کنند و باتری ها نیز همین طور. حال به تفاوت اصلی دو جریان خواهیم پرداخت.

اول از همه، الکتریسیته جریانی از الکترون ها است. در DC، الکترون ها به یک طریق جریان می یابند، از الکترود منفی به الکترود مثبت. می‌توان آن را با جریان مستقیم و پیوسته در طول زمان نشان داد.

از سوی دیگر، با AC، الکترون ها به طور متناوب به هر دو طریق در یک چرخه تناوبی جریان می یابند. می توان آن را به عنوان جریان موج سینوسی در طول زمان تصور کرد.

اکنون متوجه شدید ماهیت AC و DC متفاوت است. توصیه می شود که هرگز یک دستگاه AC را به منبع تغذیه DC وصل نکنید زیرا دستگاه آسیب جدی می بیند و امکان تعمیر آن وجود نخواهد داشت.

چگونه DC را به AC تبدیل کنیم؟

برای غلبه بر مشکل سازگاری بین DC و AC، مهندسان برق دستگاهی را ایجاد کردند که DC را به AC تبدیل می کند و در صورت نیاز AC را به DC تبدیل می کند. این دستگاه همان دستگاه اینورتر موج سینوسی است که امروزه می شناسیم. به صورت کلی، با یک اینورتر کامل موج سینوسی می‌توانید:

علاوه بر این، اینورتر های موج سینوسی خالص به عنوان ترانسفورماتور نیز عمل می‌کند. آن ها ولتاژ DC ورودی را به ولتاژ AC بسیار بالاتری افزایش می دهند. به عنوان‌ مثال، 12 ولت تا به 230 ولت افزایش می دهند.

اینورتر سینوسی چگونه کار می‌کند؟

قبلاً شاهد بودیم که اینورتر های تمام سینوسی ابتدا DC را به AC تبدیل می کنند و سپس ولتاژ ورودی (12 ولت، 24 ولت، 48 ولت و…) را افزایش می دهند تا به ولتاژ خروجی 230 ولت (ترانسفورماتور) برسند و قابل استفاده برای همه لوازم خانگی ما باشند. بیایید جزئیات این دو مرحله را که توسط یک اینورتر موج سینوسی خالص انجام می‌شود، توضیح دهیم.

از جریان مستقیم (DC) تا جریان متناوب سینوسی خالص (AC)

در این بخش، یک اصل کار ساده که نحوه عملکرد اینورتر های موج سینوسی خالص را نشان می‌دهد ارائه خواهد شد. چالش این است که یک خط مستقیم (DC) را به یک موج (AC) تبدیل کنیم که در آن جریان به طور متناوب در هر دو جهت جریان داشته باشد. بیایید با یک سوئیچ ساده شروع کنیم. با تغییر متناوب جریان DC، جریانی مربع شکل متناوب بین صفر (خاموش کردن) و حداکثر مقدار (سوئیچ روشن) به شما می‌دهد.

اکنون شما یک جریان دوره ای دارید اما در هر دو جهت جریان ندارد و هنوز از شکل موج سینوسی بسیار دور است. برای اینکه جریان در هر دو جهت جریان یابد، به نوعی کلید خودکار نیاز دارید که با معکوس کردن کنتاکت، جریان مستقیم ورودی را به عقب و جلو برگرداند. این را می‌توان به عنوان یک دیسک چرخان با اتصالات متقاطع نشان داد. سرعت دیسک چرخان فرکانس جریان متناوب را تعیین می‌کند.

اکنون، شما یک جریان دوره ای دارید که در هر دو جهت جریان دارد. با این حال، هنوز شکل یک مربع است. مدار های الکترونیکی بیشتری لازم است تا موج مربعی را به یک موج سینوسی تبدیل کنید.

چگونه اینورتر های موج سینوسی ولتاژ را افزایش می‌دهند؟

مرحله دوم افزایش ولتاژ جریان موج سینوسی خالص است. DC معمولاً 12 ولت، 24 ولت یا 48 ولت است. در حالی که AC 230 ولت است. ترانسفورماتور این کار را انجام خواهد داد. این‌یک دستگاه الکترومغناطیسی است که از یک هسته آهنی پیچیده شده با دو سیم‌ پیچ سیم مسی ساخته شده است: سیم پیچ اولیه و ثانویه. جریان ولتاژ پایین از سیم پیچ اولیه وارد می شود و جریان ولتاژ بالا از سیم پیچ ثانویه خارج می‌شود.

در نهایت دو سیم پیچ در تماس نیستند و جریان از طریق القای الکترومغناطیسی از یکی به دیگری منتقل می‌شود. چگالی سیم کشی دو سیم پیچ ولتاژ خروجی را کنترل می‌کند. در یک ترانسفورماتور افزایش‌دهنده (افزایش ولتاژ) سیم پیچ ثانویه تراکم سیم کشی بالاتری نسبت به سیم پیچ اولیه دارد. ترانسفورماتور ها همه جا هستند، به عنوان مثال، در شارژر های تلفن همراه و لپ تاپ ها از ترانسفورماتور های کاهنده استفاده می‌کنند.

تفاوت بین اینورترهای موج سینوسی اصلاح‌شده و خالص چیست؟

اینورتر موج سینوسی به‌صورت کلی در دو سته در بازار وجود دارند:

بخش قبلی این مقاله قبلاً بیان کرده است که یک اینورتر موج سینوسی خالص یا تمام بالاترین کیفیت الکتریسیته را ارائه می‌کند، مشابه آنچه توسط یک شرکت یا نیروگاه برق به شهروندان ارائه شده است. در این فن آوری، جریان دارای شکل موج سینوسی کامل با فرکانس پایدار (50/60 هرتز) و ولتاژ خروجی (230 ولت) است.

از طرف دیگر، یک اینورتر موج سینوسی اصلاح شده از الکترونیک نسبتاً ارزان برای تولید یک موج استفاده می‌کند. موج به جای منحنی پیوسته از پله های کوچک ساخته شده است. در کل می توان گفت که تقریبی از یک موج سینوسی خالص است. در پایان، تفاوت های اصلی بین یک اینورتر موج سینوسی اصلاح‌شده (MSW) و اینورتر موج سینوسی خالص () را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:

چه لوازمی به اینورتر موج سینوسی خالص نیاز دارند؟

اگرچه جریان خروجی اینورتر های موج سینوسی اصلاح شده از بالاترین کیفیت برخوردار نیست، اما برای برخی از کاربردها بدون تجهیزات الکترونیکی حساس می‌تواند خوب باشد. مثلاً بخاری برقی یا پمپ آب. با این حال، کارایی آن ها کاهش می‌یابد و ممکن است بیش از حد گرم شوند.

با این حال، تقریباً تمام وسایل و تجهیزات الکترونیکی دیگر به یک اینورتر تمام موج سینوسی نیاز دارند. علاوه بر این، اگر اینورتر شما به شبکه متصل باشد، شما مطلقاً به یک اینورتر موج سینوسی خالص نیاز دارید. یک اینورتر موج سینوسی خالص، توان عملیاتی تأسیسات و دستگاه های شما را همیشه در اوج نگه می‌دارد، درست مانند زمانی که برق دارید. در زیر برخی از لوازم رایج و دستگاه های الکترونیکی را مشاهده می‌کنید که فقط با یک اینورتر تمام موج سینوسی کار می‌کنند:

به دلایلی که در بالا ذکر شد، توصیه می‌شود که اینورتر موج سینوسی اصلاح‌شده را فقط در صورتی خریداری کنید که بودجه کافی ندارید و نگران کارایی دستگاه‌های خود نیستید.

چرا اینورترهای موج سینوسی خالص گران تر هستند؟

های موج سینوسی خالص جریان الکتریکی تمیز و قابل اعتمادی را ارائه می‌دهند، همان کیفیتی که شبکه برق ارائه می‌دهد توسط آن ها نیز ارائه می‌شود. برای دستیابی به این کیفیت بالا، آن‌ها برخلاف اینورتر های موج سینوسی اصلاح‌شده که فقط شامل الکترونیک ارزان قیمت هستند، از قطعات الکترونیکی پیشرفته استفاده می کنند. بنابراین، برای خروجی وات مشابه، یک موج سینوسی خالص می‌تواند 2 برابر گران تر از یک موج سینوسی اصلاح شده باشد. با این حال، به خاطر داشته باشید که اینورتر های موج سینوسی خالص از تجهیزات شما محافظت می‌کنند و بنابراین طول عمر آن‌ها را افزایش می‌دهند. علاوه بر این، با یک اینورتر موج سینوسی خالص به دلیل راندمان بالا (90%) در مصرف انرژی صرفه جویی خواهید کرد