DC/AC 전력 인버터 작동 방식

2009-02-10
자동차 가제트 이미지 갤러리 이 200와트 장치와 같은 인버터는 사용 및 설치가 간편합니다. 휴대가 매우 간편하지만 소형 전자 장치에 전원을 공급하는 데 가장 적합합니다. 자동차 가제트의 더 많은 사진을 참조하십시오.

모든 사람은 캠핑카, SUV 또는 자동차에서 일종의 전자 장치 를 사용합니다.MP3 플레이어를 듣 거나 GPS( Global Positioning System)에서 방향을 확인 하거나 휴대용 비디오 게임을 할 수 있습니다. 이러한 유형의 전자 장치는 차량의 담배 라이터(또는 전원 포트)에 연결하여 충전하거나 전원을 공급할 수 있습니다.

그러나 열린 길에서 조금 더 정교한 것을 사용하고 싶다면 어떻게 해야 할까요? 건배를 하거나 LCD TV를 보거나 랩톱 컴퓨터에서 기사를 쓰고 싶을 수도 있습니다. 이 장치는 담배 라이터가 아닌 일반 벽 콘센트에 연결됩니다. 이동 중에도 전자 장비가 필요한 만큼의 성능을 발휘하는지 확인하는 것은 올바른 어댑터를 찾는 간단한 문제가 아닙니다. 인버터가 필요합니다.

전력 인버터 는 자동차 배터리에서 나오는 전력인 직류(DC)를 가정에 공급되는 전력과 대형 전자 제품이 작동하는 데 필요한 전력인 교류(AC)로 변환합니다. 작업에 적합한 인버터는 무엇입니까? 어떻게 설치합니까? 그리고 인버터는 전류를 한 형태에서 다른 형태로 정확히 어떻게 변경합니까? 이 기사에서는 DC-AC 전력 인버터의 모든 장점과 단점을 살펴보겠습니다.

내용물
  1. DC에서 AC로 변환해야 하는 이유는 무엇입니까?
  2. 직류를 교류로 만들기
  3. 와트, 피크 및 서지
  4. 인버터 설치

DC에서 AC로 변환해야 하는 이유는 무엇입니까?

대부분의 자동차와 모터홈은 12볼트 배터리에서 전력을 얻습니다. 어떤 경우에는 튼튼한 24볼트 배터리가 사용될 수 있습니다. 선택한 인버터의 정격 전압이 배터리의 전압과 일치해야 하므로 차량의 전압을 아는 것이 중요합니다. 두 경우 모두 배터리는 직류를 제공합니다. 이것은 전류가 배터리의 음극 단자에서 완성된 회로를 통해 배터리의 양극 단자로 계속 흐른다는 것을 의미합니다. 흐름이 한 방향으로만 흐르므로 이름이 직류입니다. 직류 전원을 제공하는 능력은 배터리의 특성에 내재되어 있습니다.

직류는 매우 유용하지만 배터리는 일반적으로 상대적으로 낮은 전압의 DC 전원만 제공할 수 있습니다. 많은 장치가 제대로 작동하려면 DC가 제공할 수 있는 것보다 더 많은 전력이 필요합니다. 그들은 미국의 가정에 공급되는 120볼트 AC 전원으로 작동하도록 설계되었습니다. 교류 또는 AC는 지속적으로 극성을 변경하여 회로를 통해 전류를 한 방향으로 보낸 다음 역방향으로 다른 방향으로 보냅니다. 이것은 매우 빠르게 수행됩니다. 대부분의 미국 전기 시스템에서 초당 60번입니다. AC 전원은 고전압에서 잘 작동하며 직류보다 쉽게 ​​변압기를 통해 전압을 "증가"할 수 있습니다.

인버터는 DC 전압을 높인 다음 장치에 전력을 공급하기 위해 보내기 전에 이를 교류로 변경합니다. 이 장치는 처음에 반대로 교류를 직류로 변환하도록 설계되었습니다. 이러한 컨버터는 기본적으로 반대 효과를 달성하기 위해 역으로 작동될 수 있기 때문에 인버터라고 불렸습니다.

다음으로 인버터는 어떻게 반전합니까?

DC에서 AC로 그리고 다시

아이러니하게도 AC 인버터를 사용하여 컴퓨터나 텔레비전에 전력을 공급하면 장치의 전원 공급 장치가 120볼트 교류를 훨씬 더 낮은 전압의 직류로 변환합니다. 이러한 장치의 민감한 전자 회로가 작동하려면 낮고 조정된 전압이 필요하므로 실제로 DC를 AC로 변환하여 다시 DC로 변경할 수 있습니다. 장치의 전원 공급 장치가 전압을 적절하게 낮추고 조절하기 위해 AC 전원이 필요하기 때문에 AC-DC 인버터 없이는 직선 직류를 사용할 수 없습니다.

직류를 교류로 만들기

이 장치는 1,500와트의 순수한 사인파 전력을 제공합니다. 파동은 가정의 전기 시스템에서 제공하는 것보다 더 나을 수 있지만 이들 중 하나에 대한 제조업체의 가격은 거의 $1,000입니다.

초기 AC 전력 인버터는 전기 기계 장치였습니다. 직류는 전자석이 있는 회로의 한쪽 끝으로 흐를 것입니다. 전류가 자석에 닿자마자 자석이 활성화됩니다. 이것은 스프링 암에 부착된 와이어를 잡아당겨 와이어가 회로에 접촉하도록 합니다. 이것은 전류의 흐름을 회로의 다른 쪽으로 변경하여 전자석의 전력을 차단합니다. 자석이 풀리자 마자 스프링이 와이어를 다시 스냅하여 전류가 회로의 다른 쪽으로 흐르도록 하여 다시 자석을 활성화합니다. 이 오래된 인버터는 윙윙거리는 소리를 내는 것으로 유명했습니다.

최신 인버터는 발진기 회로를 사용하여 동일한 프로세스를 수행합니다. 트랜지스터나 반도체로 만들어졌기 때문에 더 이상 전류를 바꾸기 위해 앞뒤로 뒤집는 스프링 암이 필요하지 않습니다.

그러나 그렇게 간단하지 않습니다. 교류는 사인파를 형성합니다. 인버터의 출력은 완전한 사인파의 매끄럽고 둥근 파동이 아닌 매우 구형파입니다. 일부 장치는 본질적으로 AC 파에 의해 생성된 신호에 민감합니다. 일반적으로 오디오 또는 비디오 장비, 탐색 장치 또는 민감한 과학 장비와 같은 일종의 신호를 수신하거나 방송하는 장치입니다. 텔레비전에서 화면의 선이나 일정한 윙윙 거리는 소리 또는 윙윙 거리는 소리로 구형파를 보거나들을 수 있습니다.

사인파를 정리하려면 일련의 필터, 인덕터 및 커패시터가 필요합니다. 저렴한 인버터에는 필터링이 거의 또는 전혀 없습니다. 그들이 생산하는 교류는 매우 구형파를 가지고 있어 커피를 만들거나 간단한 전기 모터로 무언가를 실행하려는 경우에 좋습니다. 더 부드러운 사인파가 필요하면 더 나은 필터링을 갖춘 인버터가 필요합니다. 물론 더 나은 필터링은 비용도 조금 더 듭니다. 인버터는 매우 비쌀 수 있으며 심지어 수천 달러가 들 수도 있습니다. 즉, 부드러운 사인을 가진 인버터를 찾고 있는 경우입니다. 좋은 소식: 예산이 충분하다면 거의 완벽한 AC 사인을 생성하는 AC 전력 인버터를 구입할 수 있습니다. 사실, 일부 고급 DC-AC 인버터는 집에 공급되는 AC 전원보다 더 부드러운 사인파를 생성할 수 있습니다.

다음 섹션에서는 작업에 적합한 인버터를 선택하는 방법을 알아보겠습니다.

와트, 피크 및 서지

인버터를 선택하는 첫 번째 단계는 인버터를 전원에 사용할 배터리 전압에 맞추는 것입니다. 대부분의 경우 12볼트 배터리를 사용하므로 12볼트 인버터를 선택하는 것이 좋습니다.

다음 단계는 인버터로 전력을 공급할 장치를 결정하는 것입니다. 작동하는 데 필요한 전력량을 알려주는 레이블을 각 장치의 어딘가에서 찾으십시오. 인버터의 정격 전력량은 동시에 실행하려는 모든 장치의 총 전력량을 초과해야 합니다. 예를 들어, 600와트 블렌더와 600와트 커피 메이커를 동시에 작동하려면 1,200와트 출력이 가능한 인버터가 필요합니다. 그러나 커피와 과일 스무디를 동시에 만들 수 없다는 사실을 알고 있다면 600와트 인버터만 있으면 됩니다.

불행히도 상황이 그렇게 간단하지 않습니다. 일부 텔레비전과 마찬가지로 전기 모터가 있는 장치는 처음 시작할 때 정상 작동 전력 정격보다 더 높은 전력을 소비합니다. 이를 피크 또는 서지라고 하며 이 정보는 장치 레이블에도 나열되어야 합니다. 대부분의 인버터에는 피크 정격이 있으므로 인버터의 피크 정격이 전원을 공급하려는 장치의 피크 와트보다 높은지 확인하십시오. 전자레인지는 특별한 경우입니다. 예를 들어, 전자레인지가 500와트 전자레인지라는 것을 알 수 있습니다. 이것은 실제로 요리 와트입니다. 전력 와트는 그 양의 두 배일 수 있습니다. 다시 한 번 장치의 레이블을 확인하여 확인하십시오.

자동차의 담배 라이터를 통해 인버터를 작동시킬 계획이라면 고출력 장치를 사용하지 않는 것이 안전합니다. 실제로, 담배 라이터 연결을 통해 약 400와트 이상을 전달하려고 하면 연결이 실패하고 차량에 화재가 발생할 수도 있습니다.

찾아야 할 최종 사양은 인버터의 파동 출력입니다. 구형파에 민감한 장비에 전원을 공급할 경우 "완벽한 사인파" 출력이 있는 인버터를 찾으십시오. 스티커 충격에 대비하십시오. 완벽한 사인 인버터는 사인 출력이 수정된 동일한 전력량 인버터보다 거의 10배 더 비쌉니다. 수정된 사인은 전류가 일부 필터링을 통해 흐르기 때문에 구형파는 아니지만 완전히 매끄럽지도 않다는 것을 의미합니다.

다음 페이지에서는 인버터 설치 방법을 설명합니다.

손세탁만 가능

인버터로 세탁기나 의류 건조기에 전력을 공급하지 않을 것이므로 빨래판과 빨랫줄을 꺼내는 것이 좋습니다. 대부분의 미국 세탁기와 건조기는 220볼트에서 작동하며 인버터는 이러한 기계에 필요한 종류의 전력을 생산하도록 설계되지 않았습니다.

인버터 설치

심각한 전력 요구 사항이 있는 경우 이와 같은 인버터가 필요할 수 있습니다. 강력한 24볼트 배터리가 필요하며 출력은 3,500와트입니다. 에어컨 및 기타 대형 가전 제품을 포함하여 거의 모든 것을 실행할 수 있습니다.

인버터는 설치가 매우 쉽습니다. 대부분은 "플러그 앤 플레이" 장치, 특히 더 작고 저전력 인버터입니다. 이 인버터에는 자동차나 트럭의 시가 라이터에 맞는 플러그가 있는 케이블이 있습니다. 휴대가 가능하기 때문에 다른 마운팅이 필요하지 않습니다.

더 높은 와트를 허용하는 인버터를 구입하면 적절한 설치가 조금 더 중요해집니다. 400와트 미만에서는 시가 라이터 연결이 여전히 가능하지만 그 이상의 와트는 배터리에 직접 연결해야 합니다. 인버터의 입력 케이블에는 점퍼 케이블 세트와 유사하게 배터리 단자에 부착할 수 있는 클립이 있습니다. 영구적으로 설치하려면 케이블을 터미널에 볼트로 고정할 수 있습니다. 인버터 자체는 공기 흐름이 좋은 장소에 있어야 하지만 어디든지 장착할 수 있습니다. 인버터는 상당한 양의 열을 발생시키며 과열을 방지하기 위해 냉각 팬과 방열 핀을 사용합니다. 더 크고 무거운 인버터는 섀시에 장착 구멍이 있어 어떤 표면에도 볼트로 고정할 수 있습니다. 분명히 영구 설치를 사용하면 아마도 변환기를 제자리에 고정하고 싶지만 이것이 절대적으로 필요한 것은 아닙니다. 인버터를 안전하고 안정적인 위치에 놓고 리드를 배터리에 끼우고 플러그를 꽂기만 하면 됩니다.

어쨌든 인버터는 어떻게 생겼습니까? 글쎄, 가장 작은 인버터는 주머니에 들어갈 수 있지만 더 높은 와트 모델은 대략 큰 사전의 크기와 무게입니다. 일반적으로 와트 수가 높을수록 인버터가 더 크고 무거워집니다. 인버터 전력량 척도 상단에서 일부 인버터는 길이가 2피트 이상이고 무게가 30파운드가 넘을 수 있습니다.

최신 인버터에는 안전 기능이 내장되어 있어 더욱 사용하기 쉽습니다. 일부 모델은 배터리 전압이 너무 낮아지면 알람을 울립니다. 이것은 더 많은 편의를 제공하지만 전원을 공급하는 장비의 종류에 따라 귀중한 안전 기능이 될 수도 있습니다. 인버터에는 일반적으로 자동 차단 기능도 있습니다. 장치가 현재 과부하 또는 과열 상황을 감지하면 화재 가능성을 줄이거나 방지하기 위해 꺼집니다. 또한 금속 조각이 섀시에 떨어지거나 인버터가 젖는 등 합선이 발생한 경우 인버터가 차단될 수 있습니다. 단락 차단은 감전사를 예방하는 효과적인 방법입니다.

이 모든 비용이 얼마나 들까요? 200와트의 연속 전력 정격을 가진 수정된 사인 인버터를 약 $25에 구입할 수 있으며 6,000와트 수정된 사인 인버터의 가격은 $1,000에 근접할 수 있습니다. 순수 사인 인버터는 훨씬 더 비쌉니다. 단 300와트 정격 인버터의 경우 200달러 이상일 수 있습니다.

자동차 전자 제품 및 기타 관련 주제에 대해 자세히 알아보려면 다음 페이지의 링크를 따르십시오.

원래 게시: 2009년 2월 10일

DC/AC 전력 인버터 FAQ

DC-AC 인버터는 어떻게 작동합니까?
DC-AC 인버터는 장치에 전원을 공급하기 위해 보내기 전에 소스(예: 배터리)의 DC 전기를 AC 전기로 변환하고 증가시킵니다.
인버터를 사용하여 집에 전력을 공급할 수 있습니까?
수정된 사인파를 제공하는 인버터는 대부분의 가전 제품에 전원을 공급하는 데 안전하게 사용할 수 있습니다. 그러나 저전력 인버터는 처음 켤 때 정상 작동 정격 전력보다 더 높은 전력을 소비하기 때문에 전자레인지 및 TV와 같은 가전제품에 특정 문제를 일으킬 수 있습니다. 집에 전력을 공급하려면 연속 정격이 약 1500와트이고 피크/서지 정격이 약 3500와트인 인버터가 필요합니다.
DC를 AC로 변환하는 이유는 무엇입니까?
우리가 사용하는 많은 장치가 작동하려면 DC가 제공할 수 있는 것보다 더 많은 전력이 필요합니다. 그들은 미국 가정에 공급되는 120볼트 AC 전원에서 작동하도록 설계되었습니다. AC 전원은 고전압에서도 잘 작동하며 DC보다 더 쉽게 변압기에 의해 증가될 수 있습니다.
전력 인버터는 무엇에 사용됩니까?
전력 인버터는 자동차 배터리에서 나오는 전력인 직류 또는 DC를 가정에 공급되고 대형 전자 제품에서 사용하는 전력의 종류인 교류 또는 AC로 변환하는 데 사용됩니다.
파워 인버터가 자동차 배터리를 소모합니까?
파워 인버터는 엔진이 작동 중이고 배터리를 충전하지 않는 한 배터리를 빠르게 소모할 수 있습니다. 더 큰 전력 출력 인버터를 자동차 배터리에 연결할 수 있지만 배터리와 충전 시스템은 많은 전력 소모를 따라갈 수 있어야 합니다.

더 많은 정보

관련 기사

 

출처

  • DC AC 전원 인버터. "전력 인버터에 대해 자주 묻는 질문" (2009년 1월 12일) http://www.dcacpowerinverters.com/faq.htm
  • 후버, 맷. H&C 기계 서비스 사장. 개인 인터뷰. 2009년 1월 14일 실시.
  • 공영방송. "미국 경험: AC/DC: 차이점은 무엇입니까?" (2009년 1월 11일) http://pbs.gen.in/wgbh/amex/edison/sfeature/acdc.html
  • Rajput, RK "전기 기계의 교과서." 방화벽 미디어. 2005.
  • 휘트니, 채드. "RV 또는 RoadTrip 차량용 전력 인버터를 선택하는 방법." 로드 트립 아메리카. 2005년 8월 14일. (2009년 1월 9일) http://www.roadtripamerica.com/dashboarding/Power-Inverters.htm

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