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Comment fonctionne un onduleur pur de sinus?

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Comment fonctionne un onduleur pur de sinus?

Inverseurs d'énergie renouvelable

Les onduleurs sont une partie très importante de la transition vers des énergies renouvelables. Ils sont nécessaires car les panneaux solaires donnent une puissance de courant continu (DC), qui signifie essentiellement que le courant coule d'une manière. Cependant, la quasi-totalité de nos maisons et des entreprises utilise une alternance d'énergie actuelle (AC), où le courant circule dans les deux directions à une fréquence donnée. Les onduleurs sont assis entre la matrice solaire et la maison ou l'entreprise, convertissant la sortie CC des panneaux solaires en une sortie alternative utilisable.

Le développement de la technologie de l'onduleur a été un élément clé de l'explosion des énergies renouvelables. Les premiers onduleurs étaient coûteux, inefficaces (coupant le pouvoir et se chauffer) et problématique. Même maintenant, les problèmes d'onduleurs sont le type de problème le plus courant expérimenté par les propriétaires de matrices solaires. Les onduleurs modernes sont plus efficaces, moins chers, plus petits, plus intelligents et beaucoup plus fiables que leurs homologues précédents.

DC Power vs alternance

La puissance CC est assez explicite. Le courant fonctionne d'une façon seulement. Dans le cas de cellules solaires, le courant variera assez lentement à travers la journée car les changements d'intensité des Suns, mais le courant coulera toujours le sens unique. Si nous complotons le temps actuel vs, nous obtenons le graphique CC ci-dessous.

L'alimentation AC est différente. Le courant ne coule pas seulement les deux manières, mais il s'agit d'intensité change rapidement. Lorsque le courant est tracé contre le temps, la courbe forme une «vague». Il y a toutes sortes de types de vagues différents pour la puissance AC. Cependant, le type de vague que nous utilisons dans nos maisons et nos entreprises s'appelle une «vague sinusoïdale». La courbe AC ​​dans la figure ci-dessous est une onde sinusoïdale.

Le travail de l'onduleur consiste à prendre la puissance CC et à le convertir en une courbe d'alimentation AC.

Conversion de courant continu en courant alternatif

Les premiers onduleurs ont utilisé des commutateurs mécaniques pour créer des versions simples de la puissance AC, et certains onduleurs (bon marché) utilisent des commutateurs mécaniques encore disponibles aujourd'hui. La version la plus simple est activée et éteinte, produisant la forme d'onde «hachée» indiquée ci-dessous. Pour une fréquence plus élevée, l'interrupteur s'allume et s'éteint plus rapidement.


dc to ac inverter pure sine wave


L'étape suivante est au lieu de désactiver le courant, le commutateur est plus complexe et inverse en fait le courant. Cela convertit au courant continu à un courant alternatif de «onde carrée». Encore une fois, la fréquence peut être ajustée en modifiant la marche rapide du commutateur.


dc to ac 220v inverter pure sine waves


Certains types d'équipements sans électronique sensible peuvent fonctionner sur ce type de puissance. Cependant, les maisons et les entreprises ont besoin de leur pouvoir alternatif pour être plus comme une onde sinusoïdale.


Onduleurs sinusoïdaux


La modification du courant CC en courant alternatif Sine Wave nécessite une électronique plus complexe. La figure ci-dessous est un diagramme de circuit pour un onduleur sinus-ondes de «bricolage».


pure sine wave solar dc to ac power inverter


Les onduleurs sinusoïdaux fonctionnent en trois étapes: le stade d'oscillateur, la phase de rappel ou d'amplificateur, et enfin le stade du transformateur.

L'étape d'oscillateur fait ce que le titre dit qu'il est: modifie le courant continu sur un courant alternatif oscillant. Le courant oscillant peut être réglé sur une fréquence particulière: pour les États-Unis, la fréquence est de 60 Hz. Cela signifie qu'il y a 60 vagues complètes par seconde. Le courant continu est converti en ce type de courant alternatif à l'aide de circuits intégrés. Cependant, à ce stade, les oscillations, ou des hauteurs de vagues sont assez petites, trop petites pour pouvoir tout ce qui est utile. Les hauteurs de vagues doivent être augmentées, d'où la prochaine étape.

La phase de rappel prend simplement le signal de la scène d'oscillateur et l'amplifie. Cela crée des formes d'onde avec des hauteurs de vagues beaucoup plus élevées, suffisamment élevée pour une puissance utile. Cependant, il reste une chose à obtenir juste avant que le pouvoir puisse aller à une maison ou à une entreprise: la tension.


La phase de transformateur finale obtient la tension droite.Un réseau résidentiel typique peut avoir des tensions CC jusqu'à environ 600V.Les matrices commerciales peuvent avoir des tensions encore plus élevées, par exemple 1000V ou même plus élevées.Aux États-Unis, l'alimentation CA est livrée à 120 V. La stabilité de cette tension est très importante pour la stabilité de la grille et de l'équipement qui s'étend sur la grille.Par conséquent, le contrôle de la tension est une partie très importante d'un onduleur.