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Aug 25, 2023

Reiner oder modifizierter Sinus-Wechselrichter: Welchen sollten Sie kaufen?

Fällt Ihnen die Wahl zwischen reinen und modifizierten Sinus-Wechselrichtern schwer? Überprüfen

Fällt Ihnen die Wahl zwischen reinen und modifizierten Sinus-Wechselrichtern schwer? Schauen Sie sich an, wie sie funktionieren und welche Unterschiede sie haben, um die richtige Wahl zu treffen.

Unabhängig davon, ob Sie Strom über Sonnenkollektoren, Batterien oder eine andere Quelle beziehen, müssen Sie für den Hausgebrauch eine Gleichstromquelle (DC) in Wechselstrom (AC) umwandeln. Dazu benötigen Sie einen Wechselrichter. Es gibt jedoch zwei Arten von Wechselrichtern: den reinen Sinus-Wechselrichter und den modifizierten Sinus-Wechselrichter.

Jeder Wechselrichtertyp hat seine Stärken und Schwächen. Bevor Sie also eines kaufen, sollten Sie die Unterschiede abwägen und entscheiden, welches Ihren Anforderungen besser entspricht.

Die Spannungseigenschaften von Wechselstrom und Gleichstrom variieren. Wie Sie sehen können, ist die Gleichspannung gerade (daher der Name), während die Wechselspannung wellenförmig oder sinusförmig ist. Wie Sie sehen können, ist die Gleichspannung linear, daher der Name. Im Gegensatz dazu sieht Wechselspannung wellenförmig oder sinusförmig aus. Betrachtet man die Spannungspegel, so ist Gleichstrom immer positiv, während Wechselstrom abwechselnd positive und negative Spannungen aufweist.

Ein Wechselrichter übernimmt das direkte Signal von Ihrer Gleichstromquelle und ahmt dann für seinen Ausgang die sinusförmigen Eigenschaften von Wechselstrom nach. Wie wandelt ein Wechselrichter ein lineares Gleichstromsignal in ein wellenförmiges Wechselstromsignal um?

Ob einfach oder komplex, Wechselrichter durchlaufen immer die gleichen Grundschritte: Schalten, Spannungsanhebung und Glättung.

In der Schaltstufe wird das direkte Gleichstromsignal durch eine Gruppe von Transistoren zerhackt (was ist ein Transistor?). Durch Ein- und Ausschalten des Stroms für eine bestimmte Dauer wird ein Gleichstromsignal genau richtig zerhackt, um modifizierte Rechteckwellen zu bilden. Das resultierende Signal sieht folgendermaßen aus:

Jetzt sieht das Signal wellig aus, ist aber an den Rändern immer noch zu scharf.

Bevor der Wechselrichter die Kanten unserer modifizierten Rechteckwelle bearbeiten kann, muss er die Spannungen dieser Welle erhöhen. Normalerweise liefern Batterien und Stromgeneratoren 12, 24 und 48 Volt. Dies reicht für Haushaltsgeräte nicht aus, daher erhöht eine Aufwärtsübertragung die Quellenspannung auf die 120 Volt, die in den meisten US-Haushalten erforderlich sind.

Nach dem Boosten verwendet der Wechselrichter verschiedene Filter, um die scharfen Kanten der modifizierten Rechteckwelle zu glätten und nutzbaren Wechselstrom zu erzeugen.

Abhängig vom Typ des Wechselrichters variiert die Qualität der Sinuswelle. Dies ist wichtig, da es bestimmt, welche elektronischen Geräte, Haushaltsgeräte und Elektrogeräte Sie mit dem Wechselrichter versorgen können.

Welchen Typ sollten Sie also wählen: einen Wechselrichter mit reiner Sinuswelle oder einen Wechselrichter mit modifizierter Sinuswelle?

Ein reiner Sinus-Wechselrichter gibt glatte und stabile AC-Sinussignale aus. Die Ausgabequalität ist mit der Qualität einer Steckdose vergleichbar. Abhängig von der Bauart und dem Hersteller des Geräts werden manchmal sogar klarere Signale erzeugt.

Ein sauberer und stabiler Wechselstrom ist für empfindliche Elektronik, Präzisionswerkzeuge, Audioverarbeitungsschaltungen und oszillierende Geräte von entscheidender Bedeutung. Durch die Verwendung eines Wechselrichters mit reiner Sinuswelle wird sichergestellt, dass Ihre Geräte mit der optimalen Leistung arbeiten, für die sie entwickelt wurden, und vor verschiedenen Arten von Stromstörungen geschützt sind. Darüber hinaus beeinflusst eine saubere Wechselstromquelle die Genauigkeit des Messgeräts, die Sauberkeit der Schallausgabe und die Effizienz des Elektrowerkzeugs. Es trägt auch dazu bei, dass empfindliche Schaltkreise länger halten.

Die Erzeugung solch glatter Signale erfordert jedoch komplexe Designs, teure Komponenten und längere Montagezeiten. Dies macht reine Sinus-Wechselrichter kostspielig und schwierig zu reparieren.

Ein modifizierter Sinuswellen-Wechselrichter erzeugt eine schrittweise Annäherung an eine Sinuswelle. Im Grunde sieht die Ausgangswellenform eines modifizierten Sinuswellen-Wechselrichters wie eine Reihe von Schritten aus, die der allgemeinen Form einer Sinuswelle folgen.

Auch wenn die Ausgabe möglicherweise nicht so gleichmäßig ist wie die Ihrer Steckdose, reichen die Signale eines modifizierten Sinuswellen-Wechselrichters dennoch aus, um die meisten Haushaltsgeräte mit Strom zu versorgen. Darüber hinaus verwenden modifizierte Sinus-Wechselrichter einfachere Designs, die weniger Teile erfordern, wodurch sie kostengünstiger herzustellen und einfacher zu reparieren sind.

Diese modifizierten Sinuswellen sind jedoch ineffizient und erzeugen spürbare harmonische Verzerrungen. Aus diesem Grund werden sie nicht für empfindliche elektronische Geräte, Audioverarbeitungsschaltungen und andere Anwendungen empfohlen, die Genauigkeit und konstante Leistung erfordern.

Berücksichtigen Sie beim Kauf eines Wechselrichters, der Ihren Anforderungen am besten entspricht, Ihr Budget, die Gerätekompatibilität, die Wechselrichtereffizienz und die langfristigen Nutzungsfaktoren.

Der erste zu berücksichtigende Faktor ist die Kompatibilität – Ihr Wechselrichter sollte Ihr Gerät betreiben können. Wenn Sie Rotationsmotoren (wie elektrische Ventilatoren und Elektrowerkzeuge), Heizelemente (wie Toaster) und hochpräzise Geräte (wie Audio- und medizinische Geräte) betreiben, benötigen Sie einen Wechselrichter mit reiner Sinuswelle. Aber für alles andere reicht ein modifizierter Sinus-Wechselrichter.

Sie sollten auch überlegen, wie oft Sie den Wechselrichter verwenden. Modifizierte Sinuswellen-Wechselrichter können die meisten mit Wechselstrom betriebenen Geräte betreiben. Eine dauerhafte Verwendung über einen längeren Zeitraum kann jedoch empfindlichere Instrumente beschädigen oder deren Lebensdauer verkürzen.

Wenn Sie einen Wechselrichter für den langfristigen Einsatz benötigen (z. B. wenn Sie Ihr Zuhause auf die primäre Nutzung von Solarenergie umstellen möchten), benötigen Sie einen reinen Sinuswellen-Wechselrichter. Wenn Sie einen Wechselrichter jedoch nur für Notfälle oder gelegentliche Ereignisse benötigen, sollte ein modifizierter Sinus-Wechselrichter ausreichen.

Was die Effizienz betrifft, sind Wechselrichter mit reiner Sinuswelle immer effizienter und erzeugen wenig bis gar keine Geräusche. Diese Qualität ist unerlässlich, wenn Sie möchten, dass Ihre Geräte und Anlagen mit Höchstleistung arbeiten. Mit sauberem Wechselstrom können Elektrowerkzeuge ihr maximales Drehmoment erreichen, Heizgeräte verbrauchen weniger Energie und Messgeräte arbeiten genauer.

Aufgrund der Komplexität reiner Sinus-Wechselrichter ist davon auszugehen, dass sie zwei- bis viermal teurer sind als modifizierte Sinus-Wechselrichter. Wenn Sie also ein begrenztes Budget haben, sollten Sie bei Wechselrichtern mit modifizierter Sinuswelle bleiben. Natürlich kann man mit einem reinen Sinus-Wechselrichter nichts falsch machen, wenn man es sich leisten kann.

Wenn Sie einen spezielleren Wechselrichtertyp benötigen, gibt es mehrere andere Typen, die von den reinen und modifizierten Sinuswellen-Wechselrichtern abstammen, die wir gerade besprochen haben.

Für diejenigen mit einem netzgekoppelten System kann ein netzgekoppelter Wechselrichter das Netz und Ihren Generator synchronisieren und sogar zusätzlichen Strom in das Netz zurückspeisen. Ein Multilevel-Wechselrichter kann mehrere Gleichspannungspegel verarbeiten, um reine Sinuswellen auszugeben, eine gute Option für alle Hochleistungsanwendungen. Es gibt sogar kleinere 400-Watt-Wechselrichter, die sich einfach in Ihrem Auto nachrüsten lassen und über einen 12-V-Anschluss im mittleren Armaturenbrett mit Strom versorgen.

Sie benötigen einen Wechselrichter, wenn Sie alternative Energiequellen für Ihr Zuhause nutzen möchten, beispielsweise Sonnenkollektoren. Sie benötigen es auch, wenn Sie über eine Batterie zum Speichern von Strom aus Windkraftanlagen und ähnlichen Quellen verfügen. Mit einem Wechselrichter können Sie Ihr Zuhause vom Stromnetz trennen und Ihren CO2-Fußabdruck reduzieren.

Jayric Maning wollte unbedingt lernen, wie die Dinge funktionieren, und begann schon als Teenager damit, an allen möglichen elektronischen und analogen Geräten herumzubasteln. Er studierte Forensik an der Universität Baguio und lernte dort Computerforensik und Cybersicherheit kennen. Derzeit betreibt er viel Selbststudium und bastelt an Technik herum, um herauszufinden, wie sie funktioniert und wie wir sie nutzen können, um das Leben einfacher (oder zumindest cooler!) zu machen.