Door Chris Deziel , Bijgewerkt op 24 maart 2022

smartie12/iStock/GettyImages

Stel je een stroomstoring voor waarbij de enige beschikbare bron een 12V-autoaccu is. Hoewel u misschien denkt dat u uw koelkast er rechtstreeks op kunt aansluiten, is de realiteit dat de meeste huishoudelijke apparaten op 120 V wisselstroom werken. Om deze kloof te overbruggen, is er een apparaat ontwikkeld dat een omvormer wordt genoemd zet gelijkstroom van de accu om in wisselstroom die de compressor van de koelkast kan gebruiken.

AC- en DC-stroom begrijpen

Gelijkstroom (DC) stroomt in één richting, net zoals elektronen van de negatieve naar de positieve pool van een batterij reizen. Wisselstroom (AC) daarentegen keert vele malen per seconde van richting om, waardoor een sinusoïdale golfvorm ontstaat. Wisselstroom wordt gegenereerd door een magnetisch veld in een spoel te roteren, waardoor elektronen gaan oscilleren in plaats van in één lijn te bewegen.

Van DC naar AC:de rol van omvormers

Het omzetten van gelijkstroom naar wisselstroom is complexer dan het omgekeerde, omdat er een mechanisme voor nodig is dat de stroomrichting op de gewenste frequentie omdraait. Vroege mechanische omzetters gebruikten een roterend wiel om verbindingen te schakelen, waardoor een blokgolfuitvoer ontstond die niet geschikt was voor de meeste elektronica. Moderne omvormers zijn afhankelijk van solid-state componenten (transistors, MOSFET's, condensatoren en weerstanden) om een schoon, hoogfrequent signaal te creëren.

Zuivere versus gemodificeerde sinusomvormers

De twee primaire typen omvormers zijn:

• Zuivere sinusgolf (PSW) :Maakt gebruik van MOSFET's en oscillatorcircuits (bijvoorbeeld een Wien-brug) om een vloeiende sinusgolf te genereren die compatibel is met gevoelige elektronica zoals televisies, magnetrons en computers.
• Gemodificeerde sinusgolf (MSW) :Maakt gebruik van diodes en thyristors om een golfvorm te produceren die lijkt op een ronde blokgolf. Hoewel er zware apparaten op kunnen draaien, zoals drogers of airconditioners, kan het geluid of schade aan precisieapparaten veroorzaken.

Voor residentieel gebruik waarbij verschillende apparaten van stroom worden voorzien, wordt een PSW-omvormer aanbevolen.

De Transformer:Step-Up of Step-Down?

Nadat het AC-signaal is gegenereerd, moet de spanning vaak worden aangepast. Een transformator, gebouwd op hetzelfde principe van elektromagnetische inductie, kan de spanning verhogen van een 12V-ingang naar een 120V-uitgang door een draaiverhouding van 1:10 te gebruiken tussen de primaire en secundaire spoelen. Het ontwerp omvat doorgaans honderden windingen geïsoleerde draad en kan een metalen kern bevatten voor efficiëntie, wat gewicht toevoegt en koelvinnen of ventilatoren vereist om de warmte af te voeren.

Door een solid-state omvormer te combineren met een geschikte transformator, kan een batterij van 12 V 120 V huishoudelijke apparaten veilig van stroom voorzien tijdens stroomuitval.