Przetwornica napięcia – Jakie są ważne parametry?

Kontynuuję temat o przetwornicach, dziś część 2.

Wszystko co chciałbyś wiedzieć o przetwornicach napięcia DC/AC

 

We wcześniejszym wpisie napisałem do czego służą przetwornice, jakie są rodzaje przetwornic napięcia, czym się różnią.

Omówię temat ważnych parametrów:

• prądu jałowego,
• sprawności,
• zabezpieczeń.

W kolejnym artykule opiszę funkcje przetwornic napięcia.

 

Co to jest prąd jałowy przetwornicy?

Prąd jałowy to energia pobierana przez przetwornicę na pracę własną. Przetwornica, która nie jest obciążona (nie podłączony żaden odbiornik) pobiera właśnie prąd jałowy. W zależności od rodzaju przetwornicy, jej rodzaju czy napięcia zasilania może on wynieść od 150mA do nawet 6A. Przeważnie jest to 1-2A.

Najmniejszy prąd jałowy posiada przetwornica COTEK S300 i co ciekawe, jest to przetwornica sinusoidalna. Jest to jedyny wyjątek, bo generalnie przetwornice o przebiegu czysto sinusoidalnym pobierają więcej energii. Przetwornica napięcia generująca przebieg „modyfikowany sinus” tej energii potrzebuje mniej.

 

Co to jest sprawność przetwornicy?

Aby przetwornica zmieniła napięcie, musi część pobranej energii z akumulatora wykorzystać na pracę własną, czyli na przetwarzanie. Najlepsze przetwornice napięcia mają sprawność dochodzącą do nawet 95%. Pomijając specyfikacje pisane z palca, to popularne, tanie przetwornice mają sprawność dochodzącą przeważnie do 80%.

 

Od czego zależy sprawność przetwornicy?

Sprawność przetwornic napięcia zależy od:

– Rodzaju przetwornicy

Przetwornice generujące przebieg prostokątny (modyfikowany sinus) będą mieć lepszą sprawność.

Przetwornice sinusoidalne mają gorsze sprawności ze względu na to że muszą wygenerować przebieg sinus.

– Napięcia zasilania

Inna sprawność będzie przy napięciu 11V, 12V czy 13V. Wyższe napięcie to lepsza sprawność oraz możliwość uzyskania też większej mocy samej przetwornicy.

– Mocy obciążenia

Sprawność przetwornicy jest różna w całym zakresie jej mocy. Najgorsza sprawność jest przy małym obciążeniu, gdy przetwornica może dostarczyć moc np. 8 krotnie większą. Najlepsze sprawności występują przy ok 80% obciążenia.

– Rodzaj obciążenia

Sprawność przetwornicy napięcia może się różnić również od obciążenia. Łatwiej przetwornicy jest zasilić grzałkę czy żarówkę niż duży zasilacz impulsowy czy silnik indukcyjny.

 

Zabezpieczenia przetwornic napięcia DC/AC

Praktycznie każda przetwornica posiada taki sam zestaw zabezpieczeń, a są to:

– Zabezpieczenie termiczne

Gdy przetwornica pracuje na maksymalnych „obrotach” może w końcu się tak nagrzać, że zadziała owe zabezpieczenie. Przeważnie po obniżeniu temperatury przetwornica sama się uruchomi.

– Zabezpieczenie zwarciowe wyjścia

Zwarcie wyjścia przetwornicy spowoduje, że przetwornica powinna się zabezpieczyć

– Zabezpieczenie przed przeciążeniem

Gdy do przetwornika napięciowego zostanie podłączony odbiornik, który pobiera moc większą niż może dostarczyć inwerter to przetwornica zabezpieczy się i, w zależności od konkretnego modelu, może się uruchomić ponownie.

– Zabezpieczenie przed wysokim napięciem

Dla przetwornic 12V napięcie wynosi ok 15V. Po przekroczeniu tego napięcia przetwornica zaprzestaje przetwarzać napięcie.  Jednak nie jest to zabezpieczenie, które uchroni przed uszkodzeniem  przetwornicy przez podaniem dużo wyższego napięcia (np. 24V).

Odporną przetwornicą 12V na podanie napięcia 24V są przetwornice PNZ marki TECHTRON

– Zabezpieczenie przed głębokim rozładowaniem akumulatora

Przetwornica sygnalizuje lub/i odłącza odbiornik, gdy napięcie na akumulatorze spadnie poniżej pewnej wartości. Przeważnie jest to 10,5V dla przetwornic 12V, dla 24V jest to 21,5-22V. Są też inwertery, które maja odcięcie przy 9,5-10V. Jest to dość niski próg.

– Zabezpieczenie przed odwrotnym podłączeniem akumulatora

Takie zabezpieczenie jest realizowane przez bezpiecznik. Jest to rozwiązanie nie za szybkie i może spowodować jednak uszkodzenie przetwornicy. Samo w sobie takie zabezpieczenie ma na celu zabezpieczenie przed  poważniejszymi skutkami błędu.

W kolejnym wpisie opiszę temat różnych funkcji, jakie możemy spotkać w przetwornicach napięcia.

 

Artykuł prawem chroniony, kopiowanie w całości lub fragmentach ZABRONIONE

Autor: Ekspert firmy TECHTRON, Marcin Inatlewski