Ở mức độ nào thì sóng tinh khiết sin cung cấp tiếp thị spin?

Gần đây, tôi nhận thấy một xu hướng các nhà sản xuất cung cấp năng lượng chào mời PSU của họ (máy phát hoặc biến tần pin, v.v.) là có đầu ra sóng hình sin thuần túy.

Tôi cũng đã thấy mọi người nói rằng bảo hành sẽ bị vô hiệu nếu các thiết bị / nhà động cơ, v.v. được kết nối với bất kỳ thứ gì khác có nguồn điện với đầu ra sóng hình sin thuần túy.

Tôi tự hỏi thế giới đã làm gì trước khi những nguồn năng lượng như vậy tồn tại.

Có khoa học đằng sau điều này? Chắc chắn một máy phát điện xăng tiêu chuẩn có bộ điều chỉnh điện áp tự động tốt (AVR) hoặc bộ điều chỉnh cuộn dây kiểu cũ sẽ đủ để ổn định đầu ra để chạy các thiết bị điện tử nhạy cảm như TV LCD hoặc máy tính?

Trong lịch sử, các bộ biến tần (các mạch điện tử lấy nguồn DC và chuyển đổi nó thành AC để mô phỏng đường dây điện) là khá khủng khiếp trong các hình dạng sóng mà chúng tạo ra.

Biến tần sớm tạo ra ít tốt hơn so với sóng vuông. Điều này có nghĩa là chúng bao gồm nguồn điện đáng kể ở tần số mà các thiết bị không được thiết kế để xử lý. Hầu hết các thiết bị được dự định cắm vào nguồn điện trên tường đều có dạng hình sin của điện áp. Một số có thể dựa vào các đỉnh của sin là một điện áp cụ thể, trong khi một số khác lại dựa vào RMS. Đối với một làn sóng sin, các đỉnh núi đang ở lần RMS, trong khi đối với sóng vuông thì đỉnh và RMS là như nhau. Điều này trình bày một vấn đề trong việc quyết định những gì sóng vuông điện áp để sản xuất. Nếu bạn khớp với đường dây điện trong RMS, thì bóng đèn, lò nướng bánh và các thiết bị "câm" khác sẽ hoạt động chủ yếu. Tuy nhiên, các thiết bị điện tử toàn sóng điều chỉnh đường dây sẽ thấy điện áp thấp hơn đáng kể. Nếu bạn tăng điện áp sóng vuông, thì bạn có thể tăng tốc và làm hỏng các thiết bị sử dụng RMS.$\sqrt{2}$

Các sóng hài bổ sung trong sóng vuông cũng có thể tự gây ra vấn đề. Máy biến áp được thiết kế cho tần số dòng điện, như 60 Hz, có thể không hoạt động tốt với tần số cao hơn. Hoặc các tần số này có thể gây ra thêm dòng điện và sưởi ấm mà không được khai thác để có thêm năng lượng. Các chuyển đổi sắc nét cũng có thể làm quá tải các thiết bị điện tử đang mong đợi độ dốc tối đa từ điện áp nguồn. Ví dụ, chỉ cần một tụ điện đơn giản đi qua dòng AC về lý thuyết sẽ dẫn dòng điện vô hạn nếu điện áp thay đổi vô hạn nhanh chóng.

Bước tiếp theo trong bộ biến tần là "sin đã được sửa đổi", có thêm "bước" trong sóng vuông. Vấn đề ở đây là điều này làm giảm công suất trong sóng hài so với sóng vuông hoàn toàn. Tuy nhiên, nhiều vấn đề với sóng vuông vẫn còn, mặc dù nhìn chung đã giảm.

Các thiết bị điện tử hiện đại có thể chuyển đổi hiệu quả ở nhiều lần tần số dòng điện có thể tạo ra một điện áp đầu ra khá gần với một sin, có nghĩa là nó có ít nội dung hài hòa. Điều này giúp loại bỏ các vấn đề với sóng vuông và đầu ra sin được sửa đổi, vì bản thân đường dây điện là lý tưởng cho sin. Nó vẫn còn đắt hơn một chút để sản xuất bộ biến tần có đầu ra sóng hình sin, nhưng chi phí thêm không còn nhiều nữa và đang ngày càng thấp hơn. Ngày nay, biến tần đầu ra sóng hình sin là phổ biến.

Lưu ý rằng các bộ biến tần có ý định lái ngược dòng điện, được gọi là bộ biến tần nối lưới , đều là đầu ra sóng hình sin. Điều này là do rất nhiều quy định bao gồm những gì bạn được phép làm với đường dây điện, đặc biệt là khi bạn cung cấp năng lượng ngược.

Biến tần có đầu ra "sóng hình sin đã sửa đổi" có thể gây thêm căng thẳng cho một số thiết bị.

(sơ đồ hiển thị dạng sóng 50Hz, đối với 60Hz, chu kỳ sẽ là 16 ms chứ không phải 20ms.$2\over 3$

Tôi không nghĩ rằng cảnh báo có nghĩa là áp dụng cho các nguồn năng lượng phi điện tử như máy phát điện thông thường (loại không biến tần).

Dạng sóng màu xanh trong sơ đồ trên là cái được gọi là (trong tiếp thị nói) một "sóng hình sin đã sửa đổi" (như được đánh dấu) và là thứ mà hầu hết các bộ biến tần rẻ tiền tạo ra. Nó có các đặc điểm mong muốn (hoặc thậm chí thiết yếu) là giá trị RMS và giá trị cực đại giống như sóng hình sin, do đó, một thiết bị nhạy cảm cực đại như nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi cho CFL nhìn thấy điện áp giống như là một sin sóng và một thiết bị nhạy cảm với RMS như bóng đèn sợi đốt hoặc lò sưởi có cùng điện áp như thể đó là sóng hình sin.

Mặt trái là những thứ nhạy cảm với tốc độ thay đổi điện áp (chắc chắn là tụ điện và có thể là những thứ khác) nhìn thấy dv / dt cao hơn nhiều so với sóng hình sin. Điều đó có thể gây thêm căng thẳng.

Theo kinh nghiệm (có giới hạn) của tôi, nhiều khả năng nó sẽ xuất hiện như một yêu cầu để loại bỏ biến tần (nghĩa là bạn có thể phải sử dụng một biến tần được định mức cho công suất lớn hơn nhiều so với yêu cầu tải hoặc nó sẽ tắt) hơn là gây ra thiệt hại thực tế tải trọng.

Máy phát điện chạy xăng thường tạo ra dạng sóng hình sin khá tốt, đó chỉ là tần số và biên độ có thể tắt.

Điều đáng quan tâm hơn là các thiết kế UPS hình vuông và bước sóng sin. Một số mặt trước hiệu chỉnh hệ số công suất cũ (và thậm chí một số mới) không thể theo dõi các dạng sóng này và sẽ không hoạt động đúng. Chúng chứa nhiều nội dung hài hòa có thể khiến dòng điện chảy không được thiết kế cho thiết kế ban đầu, do đó, nó có thể là một vấn đề đối với ngay cả các thiết kế không phải PFC.

Hầu hết các nhà sản xuất chất lượng ngày nay đều thử nghiệm với các loại dạng sóng này, nhưng một số vẫn có thể chỉ định sin.

Xem hình ảnh đính kèm của đồng hồ WattsUP Pro ES của tôi khi được kết nối với đầu ra của một đơn vị APC BackUPS Pro 650 cũ trong khoảng 30 giây.

Tôi đã thay đổi pin và đang cố gắng tìm hiểu xem thời gian chạy pin được báo cáo bởi phần mềm có phù hợp với những gì tôi sẽ nhận được hay không. Tải trọng khoảng 20-25 Watts. Đồng hồ đã đọc 179 Volts RMS (điện áp danh định là 230V ở đây) và tôi đã tự hỏi tại sao. Sau đó khói bay ra và tôi lập tức rút tất cả mọi thứ.

Đồng hồ vẫn hoạt động và các điện trở SM 10 Ohm vẫn đọc 10 Ohms nhưng nhựa trên bốn trong số các điện trở đã tan chảy, cùng với một số lỗ đóng (có lẽ chúng được bao gồm bởi vì các bộ phận thông qua lỗ được sử dụng trong một sửa đổi của sản phẩm).

Tôi đã phạm hai sai lầm và học được hai điều trong quá trình:

1. Tôi nhớ không chính xác các mô hình APC với tên "Pro" trong tên là các đơn vị có đầu ra sóng hình sin thực sự. Rõ ràng đó không phải là trường hợp (và tôi đã xác minh điều này bằng cách tìm hướng dẫn sử dụng sau đó).
2. Đồng hồ đo không đúng RMS. Đọc ghi chú này của APC về chi tiết. Nếu tôi đã đọc điều này sớm hơn, tôi có thể sẽ ngắt kết nối đồng hồ khi tôi thấy chỉ số RMS 179V. Điều này sẽ không phải vì tôi mong đợi một cuộc khủng hoảng mà vì tôi sẽ hiểu rằng đồng hồ sẽ không đo chính xác điện áp và dòng điện (tức là nó sẽ vô dụng với những gì tôi đang cố gắng làm).

Tôi đã viết câu trả lời này để đáp lại những bình luận hỏi về những ví dụ về "thất bại thảm hại". BTW, thiết bị vẫn cấp nguồn cho bộ chuyển mạch Ethernet, trình phát đa phương tiện và TV LED 32 inch tốt.

Trong lịch sử và nói chung, việc sử dụng một máy phát điện giá rẻ cho các thiết bị điện tử đắt tiền là một ý tưởng tồi. Điều này là do các máy phát điện giá rẻ có quy định điện áp kém. Ngoài việc phát sáng, đó không thực sự là về hình dạng của dạng sóng.

Điện áp cao có thể phá hủy thiết bị điện tử đắt tiền của bạn, điện áp thấp sẽ phá hủy tủ lạnh của bạn và thay đổi điện áp nhanh có thể cho bạn kết quả ngẫu nhiên trên thiết bị điện tử đắt tiền của bạn.

Nhưng thiết bị điện tử hiện đại thường ít nhạy cảm hơn với vấn đề này so với thiết bị điện tử cũ: nếu gói phích cắm của bạn có thể sử dụng đầu vào AC 70 đến 250V, thì sẽ không bị làm phiền bởi điện áp cung cấp tăng từ 110 đến 135.

Thay thế cho việc sử dụng một máy phát điện giá rẻ là sử dụng nguồn điện xoay chiều được điều chỉnh hợp lý. Theo thuật ngữ hiện đại, bất kỳ PSU nào được điều chỉnh hợp lý sẽ có đầu ra hình sin thuần túy và bất kỳ PSU nào không có đầu ra sóng hình sin thuần túy sẽ rất cổ xưa, hoặc quá rẻ và khó chịu, sẽ không được điều chỉnh đúng.

Vào thời xưa, bạn bắt đầu với kỳ vọng rằng trong trung hạn, bạn sẽ phá hủy các thiết bị điện hoặc điện tử của mình bằng cách treo nó lên một máy phát điện quy định kém điển hình. Ngoài ra, bóng đèn của bạn sẽ không kéo dài rất lâu. Nhưng ít nhất chúng đã rẻ để thay thế.

Và nhân tiện, những nhà máy điện than hoặc hạt nhân lớn đó tạo ra sóng hình sin tinh khiết vì chúng được chăm sóc cẩn thận để làm điều đó. Nếu họ không cẩn thận, họ cũng sẽ bị biến dạng sóng. Các dạng sóng bị biến dạng sẽ không làm phiền bạn, nhưng các công ty cung cấp điện sẽ mất các trạm biến áp.

Tôi cũng đã nghe mọi người nói rằng bất cứ điều gì khác ngoài "sóng hình sin thuần túy" sẽ bị cáo buộc gây ra "tiếng ồn" hoặc "sóng hài không mong muốn" hoặc "căng thẳng" hoặc "thiệt hại" không xác định. Giống như bạn, tôi hoài nghi về những lợi ích bị cáo buộc của sóng hình sin thuần túy .

Chỉ với một ngoại lệ cho đến nay (các vấn đề với các "CR nhỏ giọt" kỹ thuật), mỗi thiết bị Tôi đã nhìn thấy cho đến nay sẽ chạy giống như tốt và trong một số trường hợp tốt hơn với một biến tần sóng vuông đơn giản hơn với một làn sóng biến tần sin thuần túy .

Khi tôi nhìn vào nguồn điện chính cục bộ bằng kính viễn vọng, dạng sóng thực tế khá xa so với một hình sin hoàn hảo. Và vì vậy, các thiết bị giả định được cho là sẽ không hoạt động trên bất kỳ thứ gì khác ngoài một chiếc sin gần như hoàn hảo sẽ không hoạt động khi cắm vào bất kỳ ổ cắm trên tường thực sự nào tôi từng thấy.