Wechselrichter, Wandler, Transformator und Gleichrichter unterscheiden zu können, ist für das Design von spezifischen Eingängen und Ausgängen der Netzstromversorgung wesentlich. Dieses kurze Vergleichsvideo streicht die jeweiligen Funktionen hervor und soll mögliche Unklarheiten beseitigen.
Wechselrichter
Die zentrale Aufgabe von Wechselrichtern ist die Umwandlung von Gleichspannung in Wechselspannung. In der Theorie klingt das einfach – ein simpler Schalter, kreative Verkabelung und schon erhalten Sie ein wechselndes Rechtecksignal, das auf der gewünschten Frequenz arbeitet.
In der Realität sind Rechtecksignale aber für beinahe alle modernen Wechselstrom-Elektronikgeräte schädigend. Die eigentliche Frage ist demnach: Wie kann man Wechselstrom in etwas Nützliches umwandeln? Sie können ein Rechtecksignal mithilfe von sorgfältig ausgewählten Induktoren und Kondensatoren filtern, um eine Sinuswelle oder zumindest etwas Ähnliches zu erzeugen.
Wechselrichter verfügen oft auch über einen Transformator, damit der Wechselspannungsausgang sich vom Gleichspannungseingang unterscheiden kann. Abhängig ist dies von der Anzahl der Spulen auf der Primär- und Sekundärwicklung.
Es gibt zwei übliche Arten von Wechselrichtern:
- Reine Sinuswechselrichter – Die Ausgangsspannungsform des Sinuswechselrichters ist, wie der Name schon sagt, eine reine Sinuswelle. Es ist sehr schwierig, eine perfekte Sinuswelle als Ausgang zu erzeugen und die Designs dafür sind entsprechend komplex.
- Modifizierte Sinuswechselrichter – Diese verwenden Thyristoren, Dioden und andere passive Komponenten, die ein abgerundetes Rechtecksignal produzieren. Der Ausgang kann sehr nahe an eine reine Sinuswelle herankommen. Oft werden modifizierte Sinuswechselrichter in elektromechanischen Hochleistungsgeräten eingesetzt.
Wandler
Auch Wandler haben eine einzige zentrale Aufgabe: die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom. Die Bezeichnung „Wandler” ist jedoch sehr allgemein und wird gewiss oft falsch verwendet. So klingt „DC-AC-Wandler” absolut logisch, obwohl der korrekte Terminus „DC-AC-Wechselrichter” lautet. Dasselbe gilt für „DC-DC-Wandler”. AC-DC-Wandler werden zudem oft als Spannungsversorgungen bezeichnet.
Ähnliches Produkt:
Es gibt zwei übliche Arten von Wandlern:
Halbweggleichrichter – Diese werden eher in Anwendungen mit geringem Stromverbrauch eingesetzt, da ihr Signal von Natur aus nicht sehr gleichmäßig ist. Die Hälfte des Wechselstromsignals geht verloren, weshalb die Ausgangsamplitude ca. 45 % der Eingangsamplitude beträgt. Der negative Eingangs-Halbzyklus weist also einen sehr hohen Energieverlust auf. Selbst wenn ein großer Kondensator über die Last geschaltet wird, kommt es zu einer übermäßigen Welligkeit im Abwärtszyklus des Wechselstromeingangs.
Vollweggleichrichter – Diese werden von Designingenieuren eingesetzt, um dem oben genannten Signalverlust entgegenzuwirken und ein viel reineres Signal zu erhalten. Sie erfassen die positiven und die negativen Zyklen der Wechselstromquelle und werden in Anwendungen mit stabiler Gleichstromspannungsquelle eingesetzt.
Ähnliches Produkt:
Die Schaltkreise für Vollweggleichrichter sind meistens in einem der folgenden zwei Designs vertreten: Das erste verwendet einen Transformator mit mehreren Wicklungen, der ein ausschließlich positives Signal erzeugt, welches dann mit einem Kondensator über der Last geglättet werden kann. Das zweite Design nennt sich Vollweg-Brückengleichrichter und macht im Grunde dasselbe wie der Vollweggleichrichter mit Transformator, jedoch in einer kleineren Konfiguration, da der Transformator wegfällt. Beide Optionen verfolgen grundsätzlich dieselbe Strategie wie der Halbweggleichrichter, jedoch mit der doppelten Frequenz des Wechselstromeingangs und einem Eingang, der fast nie Null erreicht.
So passen also Gleichrichter und Transformatoren in die größere Diskussion um Wandler vs. Wechselrichter. Hoffentlich hilft Ihnen dieses Video dabei, das richtige Teil für Ihr Design zu wählen.