日常生活中,家里的插座,街道上的電表都是交流電,似乎交流電和直流電是沒有交點(diǎn)的,就像是兩個(gè)不同的領(lǐng)域一樣。其實(shí),他們之間有著很多很多的聯(lián)系。
交流說:“我可以變身直流”
交流可以變直流,我們平時(shí)用的電腦,手機(jī)等等設(shè)備,都是直接適配器連接到流淌著交流電的插座中,而我們手機(jī)、電腦里面運(yùn)行著的可是直流電哦。那么,有疑惑了,既然電網(wǎng)發(fā)電、傳輸都在用交流電,為什么這個(gè)時(shí)候又要變成直流電呢?
原因是這樣的,交流是在時(shí)間軸上以正弦規(guī)律波動(dòng),由0上升到最大,又由最大逐漸減小到0,再由0逐漸變?yōu)樨?fù)的最大,然后再恢復(fù)到0。然而我們的手機(jī)、電腦等等電子元器件是通過識(shí)別高低電位來進(jìn)行工作的,交流電由于其正弦波動(dòng)性,本身會(huì)產(chǎn)生高低電位,與電子元器件的邏輯判斷引起沖突。例如電腦,有電位則為1,無電位則為0,而交流電本身就會(huì)有過零點(diǎn)的電位。因此,交流電是無法為電子元器件工作的。
那么,是誰來完成交流轉(zhuǎn)換到直流的這一工作呢?整流器,如下圖即為一款常見的整流器產(chǎn)品。
直流表示不服,我也會(huì)變交流
那么,是否會(huì)有直流變交流的場(chǎng)景呢?答案是肯定的。逆變器這種設(shè)備就是為了直流轉(zhuǎn)換成交流而誕生的。
簡(jiǎn)單來說,逆變器是由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。廣泛適用于空調(diào)、家庭影院、電動(dòng)砂輪、電腦、電視等等,例如車載空調(diào)就需要逆變器將汽車蓄電池中的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟妬砉ぷ鳌H缦聢D就是一款1000W的逆變器產(chǎn)品。
如何判斷一個(gè)逆變器的好壞呢?
從輸出的交流電來做區(qū)分的話,可以將逆變器分為單相逆變器和三相逆變器。單相逆變器經(jīng)過逆變之后會(huì)產(chǎn)生單相的交流電,而三相則是輸出三相交流電。如何判斷逆變器的好壞主要從以下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來判斷。
1. 轉(zhuǎn)換效率
由于逆變器自身也會(huì)消耗電能,所以逆變器存在的一個(gè)天然屬性就是它無法將直流電能100%的完全轉(zhuǎn)換成交流。但是,轉(zhuǎn)換效率卻是我們判斷一個(gè)逆變器好壞的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。在GB/T20321標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:在額定輸出狀態(tài)下,其輸出容量不大于2kVA的逆變器,效率應(yīng)大于或等于80%;大于2kVA的逆變器,效率應(yīng)大于或等于85%。
2. 紋波電壓
紋波電壓是指直流中的交流成分,直流電壓本身應(yīng)該是一個(gè)固定的電壓值,但是由于一些逆變器中的濾波電路濾波不徹底,導(dǎo)致會(huì)有交流成分混合到直流中。因此,通過檢測(cè)輸入端的紋波電壓是一個(gè)檢測(cè)逆變器的質(zhì)量的有效手段。
3. 輸出交流的電能質(zhì)量
逆變器在將直流轉(zhuǎn)換成交流輸出之后,交流的電能質(zhì)量是檢測(cè)逆變器的一個(gè)很重要的指標(biāo)。輸出端的交流如果存在電能質(zhì)量問題,不僅僅是影響逆變器使用效率,減少逆變器使用壽命,更有可能給使用者帶來生命財(cái)產(chǎn)的安全隱患。例如,由逆變器輸出的交流電往往含有諧波。
交流和直流之間的互相轉(zhuǎn)換是引起電能質(zhì)量問題的根源之一,如交流轉(zhuǎn)變到直流的過程中,輸出的直流可能夾帶交流成分,從而引發(fā)對(duì)電子元器件的損毀。直流逆變到交流的過程中,濾波不徹底,會(huì)給輸入端的直流造成紋波電壓,影響輸入端效率。同時(shí)又會(huì)給輸出端的交流帶來很多的電能質(zhì)量問題。諸如諧波、不平衡等等。
逆變器和整流器在日常生活應(yīng)用十分普及,而直流交流相互轉(zhuǎn)換,其中的電能質(zhì)量問題卻往往被忽視。而這些質(zhì)量問題可能造成財(cái)產(chǎn)損失甚至人生安全(如手機(jī)充電爆炸、汽車空調(diào)自燃等)。因此,對(duì)于電器的電能質(zhì)量問題應(yīng)當(dāng)引起我們足夠的重視。
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