Was ist ein Wechselrichter?

Der Wechselrichter ist ein DC/AC-Transformator, der zusammen mit dem Konverter eine Spannungsumwandlung durchführt. Der Konverter wandelt die Wechselspannung des Stromnetzes in eine stabile 12-V-Gleichspannung um, während der Wechselrichter die vom Netzteil ausgegebene 12-V-Gleichspannung in hochfrequenten Hochspannungswechselstrom umwandelt. Beide Komponenten nutzen die gängige Pulsweitenmodulation (PWM). Kernstück ist ein integrierter PWM-Controller. Das Netzteil verwendet den UC3842, der Wechselrichter den TL5001-Chip. Der Betriebsspannungsbereich des TL5001 liegt zwischen 3,6 und 40 V. Er verfügt über einen Fehlerverstärker, einen Regler, einen Oszillator, einen PWM-Generator mit Totzonensteuerung, einen Unterspannungsschutz und einen Kurzschlussschutz.

Eingangsschnittstelle: Die Eingangsschnittstelle verfügt über drei Signale: die 12-V-DC-Eingangsspannung VIN, die Betriebsfreigabespannung ENB und das Stromsteuersignal DIM. VIN wird vom Netzteil bereitgestellt, die ENB-Spannung vom Mikrocontroller auf dem Motherboard. Ihr Wert beträgt 0 oder 3 V. Bei ENB = 0 V ist der Wechselrichter inaktiv, bei ENB = 3 V befindet er sich im normalen Betriebszustand. Die DIM-Spannung wird vom Motherboard bereitgestellt und variiert zwischen 0 und 5 V. Unterschiedliche DIM-Werte werden an den Rückkopplungseingang des PWM-Controllers zurückgeführt, wodurch sich der vom Wechselrichter an die Last abgegebene Strom ändert. Je kleiner der DIM-Wert, desto höher der Ausgangsstrom des Wechselrichters.

Spannungsstartschleife: Wenn ENB auf High steht, wird eine Hochspannung ausgegeben, um die Hintergrundbeleuchtungsröhre des Panels zum Leuchten zu bringen.

PWM-Controller: Er besteht aus folgenden Funktionen: interne Referenzspannung, Fehlerverstärker, Oszillator und PWM, Überspannungsschutz, Unterspannungsschutz, Kurzschlussschutz und Ausgangstransistor.

Gleichstromwandlung: Die Spannungswandlungsschaltung besteht aus einem MOSFET und einer Energiespeicherspule. Der Eingangsimpuls wird durch den Gegentaktverstärker verstärkt und steuert den MOSFET, wodurch dieser schaltet. Die Gleichspannung lädt und entlädt die Spule, sodass am anderen Ende der Spule eine Wechselspannung anliegt.

LC-Schwingkreis und Ausgangsschaltung: Sicherstellen der für den Start der Lampe erforderlichen Spannung von 1600 V und Reduzierung der Spannung auf 800 V nach dem Start der Lampe.

Rückkopplung der Ausgangsspannung: Wenn die Last in Betrieb ist, wird die Abtastspannung zurückgeführt, um die Ausgangsspannung des Wechselrichters zu stabilisieren.

Funktion
Der Wechselrichter wandelt Gleichstrom (z. B. aus einer Batterie oder einem Akkumulator) in Wechselstrom (üblicherweise 220 V, 50 Hz, Sinus- oder Rechteckwelle) um. Vereinfacht ausgedrückt: Ein Wechselrichter ist ein Gerät, das Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umwandelt. Er besteht aus einer Wechselrichterbrücke, einer Steuereinheit und einem Filter.
Vereinfacht gesagt ist ein Wechselrichter ein elektronisches Gerät, das Gleichstrom (12, 24 oder 48 Volt) in Wechselstrom (220 Volt) umwandelt. Da 220-Volt-Wechselstrom üblicherweise in Gleichstrom umgewandelt wird, übernimmt der Wechselrichter die umgekehrte Funktion – daher der Name. Im Zeitalter der Mobilität, des mobilen Büros, der mobilen Kommunikation sowie der mobilen Freizeit- und Unterhaltungsangebote wird unterwegs nicht nur Gleichstrom aus Batterien oder Akkumulatoren benötigt, sondern auch 220-Volt-Wechselstrom, der im Alltag unverzichtbar ist. Wechselrichter können diesen Bedarf decken.