W jaki sposób falownik wpływa na komputer?

9

Mam szaloną awarię zasilania w moim kraju. Aby to złagodzić, mamy falownik, który w zasadzie zamienia ładunek z dużej baterii kwasowo-ołowiowej na prąd przemienny. Ale o ile wiem, to nie wytwarza czystego sinusoidy AC. To coś zbliżonego do sinusa.
Mimo to napięcie wyjściowe wynosi 220 V. Trudno więc stwierdzić, kiedy nie ma zasilania.
Czasami używam laptopa na AC. Moje pytanie brzmi: czy używanie laptopa na falowniku wpłynie na komponenty, ponieważ moc wyjściowa nie jest czystym sinussem?

Fasih Khatib
źródło
1
Tylko myśl ... możesz użyć zasilacza samochodowego do laptopa, który działa na 12 V (samochód) lub 24 V (ciężarówka), byłby ogólnie bardziej wydajny i prawdopodobnie ładniejszy dla sprzętu.
John U

Odpowiedzi:

13

Zakładam, że pytanie nie dotyczy różnic wydajności mocy z układem mocy fali sinusoidalnej w porównaniu z mocą fali niezupełnie sinusoidalnej.

Najnowsze cegły zasilające laptopa i zasilacze stacjonarne to zasilacze impulsowe (SMPS). SMPS zazwyczaj koryguje napięcie w linii elektroenergetycznej, a następnie używa oscylatora wysokiej częstotliwości do „odcięcia” tego prądu stałego, małego transformatora do obniżenia tego napięcia przełączającego, a także odizolowania go od linii elektroenergetycznej, a na koniec reguluje napięcie wyjściowe do wymaganego poziomy za pomocą zintegrowanego mechanizmu wykrywania zwrotnego do oscylatora wysokiej częstotliwości.

SMPS nie jest szczególnie wrażliwy na przebieg linii energetycznej, ponieważ stopień prostownika przekształca to wszystko w postać prądu stałego. Tak, sekcja wysokiego napięcia zaraz po wyprostowaniu linii zasilania zobaczyłaby różnicę napięcia z powodu zmiany kształtu fali, ale to nie ma większego znaczenia: wiele „uniwersalnych” konstrukcji SMPS jest przystosowanych do pracy w zakresie 90-250 woltów 50/60 Hz .

Jeśli zasilanie linii zasilającej jest falą kwadratową, wyższe harmoniczne mogą obciążać niektóre komponenty części wysokonapięciowej SMPS powyżej ich idealnych parametrów projektowych. Istnieje również niewielka możliwość zakłócania się wyższych harmonicznych hałasu na szynach wyjściowych.

Jednak typowe falowniki, nawet te niskiej jakości, które analizowaliśmy dla niektórych projektów, mają tendencję do dostarczania co najmniej nieco wygładzonej fali trapezoidalnej, a nie fali prostokątnej. W takich przypadkach negatywny wpływ na SMPS jest znikomy.

Jeśli SMPS jest dość dobrze zaprojektowany, rzeczywisty sprzęt komputerowy (laptop lub płyta główna komputera stacjonarnego) nie napotka żadnych problemów z powodu niesinusoidalnych przebiegów linii zasilania.

Anindo Ghosh
źródło
Falowniki wyjściowe fali kwadratowej nadal istnieją i wiadomo, że są bardzo trudne w komponentach rektyfikacyjnych na wejściu w SMPS. @AnindoGosh, czy kiedykolwiek oceniałeś wpływ kwadratowych lub zmodyfikowanych falowników sinusoidalnych na zasilacze z korekcją współczynnika mocy (PFC)?
HikeOnPast
Panie Anindo, zakładam, że pochodzisz z Indii tak jak ja, żebyś dobrze znał scenariusz. Mam bardzo dużą baterię Exide Tubular i tak, myślę, że kształt fali jest po prostu płaski na grzbiecie. Mój laptop to HP. więc jakaś konkretna rada?
Fasih Khatib
@FasihKhatib Tak, jestem w Bombaju w Indiach. Powyższa odpowiedź dotyczy… Znam ludzi, którzy od lat bezproblemowo używają komputerów na falownikach „lokalnych” bez nazwy. Należy jednak stosować dobrej jakości osłonę kolców o wysokiej mocy - niektóre z tych falowników zwiększają napięcie aż do 400 woltów, gdy zasilanie zostanie przywrócone.
Anindo Ghosh,
Wzrost temperatury komponentów od tętnienia prądu w kondensatorach jest dużym czynnikiem przyspieszającym wskaźniki awaryjności MTBF. Można to poprawić, jeśli falownik jest stabilny, dzięki czemu zbliża się do prądu stałego, gdy pełna fala jest wyprostowana niż źródło sinusoidalne. Chyba że twój ładunek ma PFC. DeanB ma rację co do prądu prostującego na wejściu, a metoda ręcznego przełączania może również powodować większy stres. Falowniki są również podatne na słyszalny hałas powodowany przez prąd obciążenia i regulację napięcia. Tylko szczegóły kryminalistyczne dotyczące każdego projektu mogą z całą pewnością powiedzieć.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75,
@DeanB Tak, oceniliśmy jeden falownik kwadratowy do zastosowania przemysłowego. Po zbadaniu szczytów wyższych harmonicznych przepychanych przez SMPS do urządzenia, do zestawu dodano kondycjoner liniowy, zasadniczo mocną i fantazyjną osłonę kolców. Nie jest to wystarczający dowód, aby przyjąć go za normę, dlatego wolelibyśmy całkowicie unikać falowników o fali kwadratowej, skoro różnica cen jest znikoma. Nawet indyjskie lokalne inwertery bez nazwy mają obecnie przyzwoite fale.
Anindo Ghosh,
3

Takie falowniki zwykle wytwarzają wyjście „pseudo sinusoidalne” lub „zmodyfikowana fala prostokątna”. Nie do końca fala prostokątna, ale fala Swuare'a z okresem wyłączenia, więc ogólny współczynnik kształtu i wartości RMS są bliższe fali sinusoidalnej.

Zdjęcie poniżej stąd

Bardzo dobry opis aspektów tutaj zaangażowanych (pomimo nagłówka) Czym jest falownik
Poniższy schemat pochodzi z tej strony.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

SMPS z aktywną korekcją współczynnika mocy może nie lubić wejścia „pseudo-sinusoidalnego”.

Niektóre kondensatory z filtrem wejściowym nie reagują dobrze na wejście PSW - kiedyś miałem urządzenie, które głośno i zirytowało brzęczenie 100 Hz (częstotliwość sieci 2 x 50 Hz), gdy było zasilane jednym takim zasilaczem.

Rozwiązaniem, które działa dla mnie z tego rodzaju zasilaniem i innymi podejrzanymi o kształt fali, jest zastosowanie transformatora izolującego sieć 1: 1 między zasilaniem a obciążeniem. To nie jest idealny filtr, ale sprowadza się do porządnego czyszczenia przebiegów. Moc znamionowa transformatora musi być odpowiednia do obsługiwanego obciążenia.

Russell McMahon
źródło