전원이 꺼지고 손에있는 모든 것이 12V 자동차 배터리라고 가정합니다. 음식이 상하지 않도록 냉장고에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있습니까? 안타깝게도 대답은 '아니요'입니다. 중요한 것을 놓치고 있기 때문입니다. 우리는 플러그 용 콘센트에 대해서만 이야기하는 것이 아닙니다. 배터리의 DC 전원을 냉장고의 압축기를 작동 할 수있는 AC 전원으로 변환하는 장치가 필요합니다.
이 DC-AC 변환기는 인버터. AC 전류를 DC로 변환하는 것은 매우 쉽습니다. 전류를 한 방향으로 만 통과시키는 다이오드를 통해 전류를 공급하기 만하면됩니다. 필요한 주파수에서 전류 방향을 반전시키는 일종의 발진기가 필요하기 때문에 DC에서 AC로 변환하는 것은 더 복잡합니다. 이를 기계적으로 수행하는 방법이 있지만 대부분의 인버터는 저항, 커패시터, 트랜지스터 및 기타 회로 장치에 의존합니다.
인버터에는 전력을 사용할 장치에서 사용하기 위해 전류 소스의 전압을 변경하는 방법이 더 필요합니다. 즉, 변신 로봇. 예를 들어 120V 냉장고에 12V 배터리를 사용하는 경우 인버터에는 전압을 10 배까지 높이는 승압 변압기가 필요합니다. AC 전류로만 작동하기 때문에 변압기는 전류를 DC에서 AC로 변경하는 구성 요소 다음에 회로에 들어갑니다.
AC 및 DC 전류는 무엇입니까?
대부분의 사람들은 전기 소개에서 DC 전류에 대해 배우며이를 시각화하는 가장 좋은 방법은 배터리를 생각하는 것입니다. 배터리 단자를 도선으로 연결하면 개미가 먹이를 찾을 때 서로 뒤 따르는 것처럼 전자가 음극 단자에서 양극 단자로 흐릅니다.
회로에 빛과 같은 부하를 가하면 전자가 부하를 통해 흐르고 양극 단자로가는 길에 일을합니다. 전구의 경우 필라멘트를 가열하여 빛나게하는 것이 작업입니다.
한 방향으로 흐르는 대신 AC 전류는 초당 여러 번 방향을 반전 시키는데, 이는 생성 방식 때문입니다. 자기장의 변화로 인해 전기가 발생하는 현상 인 전자기 유도를 활용 도선에 전류가 흐르면 AC 발전기는 회전하는 로터와 도체 코일로 전기를 만듭니다. 철사. 한 버전에서 로터는 영구 자석이며, 회전 할 때 로터의 반 스핀마다 방향이 바뀌는 코일에 전류를 생성합니다.
AC 전류는 DC 전류와 같은 방식으로 전선을 통해 이동하지 않습니다. 그것을 생각하는 가장 좋은 방법은 마치 와이어의 전자가 제자리에서 진동하는 것입니다. 회 전자의 첫 번째 절반 회전 동안 전자는 한 방향으로 이동하고 두 번째 절반 회전 동안에는 다른 방향으로 이동합니다.
시간에 대한 단일 전자의 움직임을 플로팅하면 사인파라고하는 파형이 생성됩니다. 파동의 주파수는 발전기 회 전자의 회전 속도에 의해 결정됩니다.
간단한 기계식 DC-AC 컨버터
DC를 AC 전류로 변경할 수있는 장치는 한 방향으로 흐르는 전류를 끄고 다른 방향으로 보낸 다음 일정한 간격으로 프로세스를 반전 할 수 있어야합니다. 이를 수행하는 방법은 한 쌍의 단자 사이에 회전 휠을 놓고 접점을 배열하여 휠이 회전 할 때마다 배터리 연결을 번갈아 가며 교체하는 것입니다. 전류는 바퀴가 시작점에있을 때 한 방향으로 흐르고 바퀴가 180도 회전했을 때는 반대 방향으로 흐릅니다.
이러한 조잡한 설정은 각 방향으로 전부 또는 전혀 전류를 생성하지 않으며 회로에서 전자의 움직임을 그래프로 표시하면 구형파라고하는 것을 얻을 수 있습니다. 이것은 가정을위한 좋은 전력 인버터가 아닙니다. 전류는 발열체를 빛나게하는 것과 같은 간단한 작업을 수행 할 수 있지만 민감한 전자 장비에는 작동하지 않습니다. 또한 결과적으로 AC 전원을 유용하게 사용하려면 휠의 회전을 정확하게 제어하는 방법이 필요합니다.
인버터는 회로 부품을 사용하여 전류 방향 변경
회전하는 바퀴 대신 상업용 인버터는 커패시터, 저항기 및 트랜지스터와 같은 회로 구성 요소를 사용합니다. 일반적인 DC-AC 인버터 회로도는 저항과 직렬로 연결된 트랜지스터가있는 병렬 회로와 커패시터 및 전력 트랜지스터가있는 교차 회로를 보여줍니다. MOSFETs (금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터). 다른 유형은 빈 브리지 발진기, 이것은 저항과 커패시터로 구성됩니다.
위에서 설명한 두 인버터는 모두 순수 사인파 (PSW) 인버터s 및 생성되는 신호는 모든 전자 장치에서 사용할 수 있습니다. 가정용 전력 인버터를 찾고 있다면 스토브, 건조기, 세탁기 및 기타 가전 제품의 전자 부품과 함께 작동하기 때문에 PSW 인버터가 필요합니다.
다른 유형의 DC-AC 변환기는 수정 된 사인파 (MSW) 인버터. 트랜지스터와 유사한 다이오드 및 사이리스터와 같은 저렴한 부품을 사용합니다. MSW 인버터의 신호는 모서리가 약간 둥근 구형파와 같으며 대형 가전 제품에 전력을 공급할 수 있지만 전자 장비에는 적합하지 않습니다. 전동 공구 및 자동차 수리 장비에 배터리를 사용할 수있는 자동차 용 최고의 파워 인버터가 될 것입니다.
한 가지 더: 변압기
배터리 또는 태양 광 패널과 같은 DC 전원의 신호를 AC로 변환하더라도 전압은 120V 기기에 전력을 공급할만큼 충분히 크지 않습니다. 다행히 AC 전압을 높이는 것은 쉽습니다. 필요한 것은 변신 로봇, 이것은 또한 전자기 유도의 원리에 따라 작동합니다.
변압기의 작동은 간단합니다. 두 개의 전도 코일이 나란히 배치되거나 다른 하나의 내부에 배치되고 1 차 코일이라고하는 하나의 코일을 통과하는 전류가 다른 코일 인 2 차 코일에 전류를 유도합니다. 두 코일의 전류와 전압의 비율은 코일 권선 수의 차이에 의해 결정됩니다.
2 차 코일이 첫 번째 코일보다 더 많이 회전하면 변압기가 전압을 2 차 코일의 회전 수를 1 차 코일의 회전 수로 나눈 양 코일.
원하는 전압을 공급하도록 인버터를 설계 할 수 있지만, 12V를 전환하는 DC-AC 컨버터를 원한다면 자동차 배터리를 가정용 120V 전원에 넣으려면 1 차와 2 차 사이의 비율을 1 대 10. 상업용 인버터 변압기는 수백 번 회전하고 전선은 저항 열을 발생하므로 인버터는 냉각을 유지하기 위해 핀과 팬이 필요합니다. 더욱이 코일은 때때로 더 효과적인 유도를 위해 단단한 코어에 감겨져 인버터를 매우 무겁게 만들 수 있습니다.
