Czym jest przetwornica? Poznaj wszystkie sekrety tego urządzenia

Oto jest! Kompendium podstawowej wiedzy na temat przetwornic. Jakie wyróżniamy rodzaje przetwornic? Jaka przetwornica samochodowa będzie najlepsza? Jak dobrać moc inwertera? Odpowiedzi na te i inne pytania, znajdziesz w tym artykule. 

Przetwornica napięcia — co to jest 

Zgodnie z definicją i na co wskazuje sama nazwa, przetwornica to urządzenie służące do przetwarzania energii jednego rodzaju w energię innego typu. Jak łatwo można zauważyć to dość szerokie pojęcie, więc w rzeczywistości określa się nim urządzenia o różnych zastosowaniach. 

Przetwornica napięcia jest wykorzystywana w sytuacjach, gdzie konieczne jest znaczące modyfikowanie napięć, np. wielokrotne podwyższanie lub obniżanie tej wartości, ale również w przypadkach, gdy odbiornik wymaga konkretnej wartości napięcia zasilającego, którą nie jest w stanie zapewnić dostępne źródło prądu. Urządzenie to może także przekształcać prąd stały na przemienny i odwrotnie, co czyni go niezastąpionym urządzeniem w elektronice i elektrotechnice. 

Choć czasem możemy nawet o tym nie widzieć, to przetwornice towarzyszą nam na każdym kroku. Są szeroko stosowane w różnych dziedzinach życia, od drobnej elektroniki, którą mamy przy sobie np. w tabletach, smartfonach, poprzez motoryzację, aż po przemysł. 

Co więcej, warto wiedzieć, że przetwornica napięcia wymiennie określana jest również jako: konwerter mocy, inwerter, falownik, czy przekształtnik napięcia. 

Przetwornice napięcia — rodzaje

Przetwornice możemy klasyfikować, biorąc pod uwagę różne cechy lub parametry. Jeżeli wyznacznikiem będzie rodzaj napięcia wejściowego i wyjściowego, możesz spotkać przy produktach oznaczenia AC i DC w różnych konfiguracjach. Tym, którym w pierwszej kolejności na myśl przychodzi pewien australijski zespół hardrockowy, przypominamy, że w tym przypadku chodzi o pojęcia: prąd stały (DC) i prąd zmienny (AC). I tak oto możemy wyróżnić następujące rodzaje przetwornic:

• Przetwornica DC/DC napięcia stałego, mająca na celu przekształcanie napięcia stałego z jednego poziomu na inny. Jest stosowana np. w laptopach, routerach, telewizorach czy samochodach elektrycznych. Pomaga m.in. dostarczyć odpowiednie napięcie dla komponentów lub systemów wewnątrz urządzeń.
• Przetwornica AC/AC przetwarza prąd przemienny. Najczęściej służy do obniżania napięcia przemiennego lub przetwarzania go w taki w sposób, który ułatwia stabilizację parametrów napięcia wyjściowego. 
• Przetwornica AC/DC przetwarza napięcie przemienne na stałe. Stosowana powszechnie jako komponent w urządzeniach elektronicznych zasilanych prądem stałym czyli takich jak np. smartfony, laptopy, systemy audio. Przykładowo zasilacz do laptopa spełnia funkcję przetwornicy AC/DC
• Przetwornica DC/AC, której zadaniem jest przetwarzanie prądu stałego, czyli na przykład takiego, które jest magazynowany w akumulatorze, na prąd zmienny, jaki potrzebny jest do zasilania urządzeń, które na co dzień podpinamy do gniazdka elektrycznego. 

W tym artykule skupimy się właśnie na tym ostatnim typie przetwornic. Jeżeli szukasz przetwornicy do samochodu, kampera czy do domu, to jesteś w dobrym miejscu. Zajrzyj do kolejnych akapitów i z naszą pomocą znajdź przetwornicę doskonale dopasowaną do twoich potrzeb.

Gdzie przyda się przetwornica?

Zastanawiasz się, gdzie najlepiej sprawdzi się przetwornica? Możliwości jest wiele. Może zostać twoją wierną towarzyszką podróży, ułatwiając wypady na działkę pod miastem, a także wakacje pod namiotem. Z pewnością przyda się również w pracy i w domu. Oto kilka miejsc, w których przetwornica to niezawodny gamechanger.

Przetwornica samochodowa

Przetwornica do ciężarówki lub samochodu osobowego to po prostu strzał w dziesiątkę. Przetwornica samochodowa doskonale przydaje się do zasilania urządzeń elektronicznych wszędzie tam, gdzie nie ma dostępu do prądu z sieci energetycznej. W prosty sposób podłączysz ją do gniazda zapalniczki samochodowej i korzystając z energii akumulatora, możesz zasilać urządzenia elektroniczne przydatne w podróży. Mobilne gniazdko umożliwi Ci bezpieczne zasilanie takich sprzętów jak laptop, telefon, GPS, dodatkowe oświetlenie, czajnik itp. 

Przetwornica samochodowa jest też często wybierana zarówno przez zawodowych kierowców, jak i osoby często podróżujące służbowo. Będąc w trasie lub delegacji, zdarzają się sytuacje, w których zachodzi potrzeba podłączenia do standardowego gniazdka elektrycznego różnych urządzeń niezbędnych do pracy. Tu z pomocą przychodzi przetwornica. 

Przetwornica do kampera, jachtu, przyczepy kempingowej

Budujesz kampera, aby spełniać swoje podróżnicze marzenia? Podobnie jak w przypadku samochodów osobowych i ciężarowych przetwornica świetnie sprawdzi się również w tym przypadku. Dla zapewnienia pełnego komfortu gniazdko AC w trakcie dalekich wypraw w mobilnym domu to punkt obowiązkowy. Dzięki niemu poczujesz się, jak w domu nawet na końcu świata. A może ruszasz na jeziora i potrzebujesz gniazdka na jachcie do zasilania podręcznej lodówki lub, aby naładować telefon? Odpowiedź jest prosta i znana — przetwornica napięcia. 

Przetwornica do paneli fotowoltaicznych 

Jak wspominaliśmy falownik, czy inwerter to wymienne określenia dla przetwornicy napięcia. Te pojęcia w ostatnich latach najczęściej można spotkać w użyciu, gdy mówimy o instalacjach fotowoltaicznych. To właśnie inwertery solarne są odpowiedzialne za przetwarzanie prądu stałego wytwarzanego przez panele fotowoltaiczne na prąd zmienny, którym zasilamy urządzenia w domu. Warto jednak dodać, że falowniki łączą w sobie więcej funkcji, ponieważ również monitorują pracę (MPPT) całej instalacji, a w niektórych przypadkach gospodarują nadwyżkami wytworzonej energii. 

Przetwornica do domu i nie tylko…

Przetwornica do grzania wody? A może przetwornica do lodówki na działce? Z przetwornicą napięcia zasilanie urządzeń AGD, elektronarzędzi np. kosiarki w miejscach, gdzie nie ma dostępu do prądu z sieci energetycznej, nie będzie już problemem. Podłączana przez wtyk zapalniczki samochodowej lub bezpośrednio do akumulatora pozwoli ci na swobodne korzystanie z różnego rodzaju urządzeń gdzie i kiedy tylko zechcesz. I koniec z wymówkami, że nieskoszona trawa na działce może jeszcze poczekać. 

Rodzaje przetwornic: modyfikowany i czysty sinus

Jeśli już wiesz, gdzie chcesz użyć przetwornicy, to czas na wybór sprzętu dopasowanego do twoich potrzeb. Jak to zrobić? Zacznijmy od podstaw. Przetwornice DC/AC możemy podzielić na dwa typy, biorąc pod uwagę kształt napięcia wyjściowego:

Przetwornica sinusoidalna (z czystym sinusem) 

Tego rodzaju przetwornice dostarczają prąd o napięciu identycznym, jak w domowej instalacji elektrycznej. Dzięki temu do przetwornicy z czystym sinusem możemy podłączyć praktycznie każde urządzenie elektryczne, w tym sprzęty posiadające silniki indukcyjne i pojemnościowe. Pełna swoboda użytkowania, płynność zasilania i bezpieczeństwo — to gwarantuje właśnie przetwornica sinusoidalna. 

Jakie urządzenia można podłączyć do przetwornicy sinusoidalnej z czystym sinusem? 

• Pompy z silnikiem
• Sprzęty AGD np. lodówkę, czajnik, kuchenkę mikrofalową
• Elektronarzędzia i pokrewne sprzęty np. wiertarkę, szlifierkę, kosiarkę
• Elektronikę użytkową np. laptopa, głośniki

Przetwornica z sinusem modyfikowanym 

Przetwornica z sinusem modyfikowanym wytwarza napięcie przemienne o przebiegu estymowanym. To tańsze rozwiązanie w porównaniu do przetwornicy sinusoidalnej (o czystym sinusie), a co za tym idzie posiadające pewne ograniczenia. Przetwornica z sinusem modyfikowanym umożliwia bezpieczne zasilanie mniej wymagających urządzeń, takich jak drobna elektronika użytkowa (laptopy, tablety, smartfony, radioodbiorniki czy drobne sprzęty AGD). W przypadku zasilania bardziej zaawansowanych sprzętów mogą się pojawić różnego rodzaju zakłócenia.

Warto pamiętać, aby do przetwornicy z sinusem modyfikowanym nie podłączać urządzeń wyposażonych w pompy lub silniki indukcyjne. 

Jakie urządzenia można podłączyć do przetwornicy z sinusem modyfikowanym? 

• Elektronikę użytkową np. smartfona, laptopa, radio
• Oświetlenie np. żarówki energooszczędne
• Drobny sprzęt AGD np. suszarkę do włosów

Jak wybrać przetwornicę? Kluczowe parametry 

W trakcie wyboru przetwornicy należy wziąć pod uwagę kilka kluczowych parametrów. Wiedząc jakie urządzenia planujesz podłączyć do przetwornicy, dobierzesz jej rodzaj. Zastanów się również m.in. w jakich celach chcesz ją wykorzystywać? A także z jaką częstotliwością będziesz jej używać? Te wszystkie informacje w kolejnym kroku będą niezbędne do doboru dwóch kolejnych parametrów: napięcia i mocy.

Napięcie — przetwornica 12V/24V

Kluczowym parametrem, który należy precyzyjnie określić, jest napięcie. W tym przypadku zasada jest prosta, napięcie obsługiwane przez przetwornicę musi być takie samo jak napięcie na akumulatorze lub w instalacji, do której podłączamy przetwornicę. 

W pojazdach instalacje elektryczne posiadają zazwyczaj 12 V w przypadku samochodów osobowych i 24 V w przypadku ciężarówek. Istnieje jeszcze rzadziej spotykana, aczkolwiek zyskująca na popularności instalacja 48 V. Zatem, jeżeli twój samochód posiada instalację 12 V, to potrzebujesz przetwornicy o napięciu wejściowym 12 V. A jeżeli posiadasz akumulator 24 V, to przetwornica 24 V będzie twoim wyborem. 

W przypadku napięcia wyjściowego przetwornic to z pewnością zależeć Ci będzie głównie na uzyskaniu parametru zgodnego z tym, które dostarcza sieć, czyli 230 V. 

Nie masz pewności co do rodzaju instalacji w samochodzie? A może chcesz korzystać z inwertera w różnych miejscach? Wygodnym rozwiązaniem może być użycie przetwornicy PowerInverter DUO marki Green Cell, która obsługuje napięcie wyjściowe 12 V i 24 V. 

Moc przetwornicy 

Zaglądając w specyfikacje produktów producenci, podają różne wartości odnoszące się do mocy. Na początku uporządkujmy te pojęcia:

• Moc użytkowa, ciągła, wyjściowa, znamionowa — te wszystkie pojęcia dotyczą mocy, z którą urządzenie jest w stanie pracować przez dłuższy czas. To także wartość mocy, przy której urządzenia pracują prawidłowo, zgodnie z normami oraz zaleceniami producenta.
• Moc chwilowa, impulsowa, szczytowa — to maksymalna moc, którą może osiągnąć urządzenie przez krótką chwilę (max. kilka sekund). Zazwyczaj jest to dwukrotność wartości mocy ciągłej przetwornicy.

Gdy już znasz różnice pomiędzy tymi określeniami, czas oszacować, jaka moc przetwornicy będzie wystarczająca, aby bezpiecznie zasilać wybrane przez ciebie urządzenia. 

Przy doborze mocy warto się trzymać zasady, aby moc potrzebna do zasilania urządzeń elektrycznych nie przekraczała 85% mocy użytkowej przetwornicy. Przykładowo: jeżeli chcesz podłączyć lodówkę, która pobiera 400W, to inwerter o mocy 600W będzie wystarczający. 

Pamiętaj, aby nie podłączać urządzeń, które pobierają więcej energii elektrycznej, niż jest w stanie dostarczyć przetwornica. 

Ale to jeszcze nie wszystko. Moc przetwornicy należy dobrać, nie tylko pod kątem podłączanych urządzeń, ale również pojemności akumulatora, aby ten zbyt szybko się nie rozładował. Dla pewności można w łatwy sposób dokonać obliczeń, przy użyciu takiego wzoru: 

Moc przetwornicy (W) podzielona przez jej napięcie (V) = natężenie wyrażone w amperach (A). Tę wartość możemy porównać z maksymalnym natężeniem prądu (A) jaki w sposób ciągły może z siebie oddać akumulator, jaki posiadamy. To zagwarantuje bezpieczną pracę całego systemu. 

Zobacz również…
Przetwornica sinusoidalna — jak czytać jej parametry?

Czym jest sprawność przetwornicy?

Sprawność przetwornicy jest kluczowym wskaźnikiem wydajności w kontekście przekształcania napięcia elektrycznego. Wyrażony w procentach, określa, jak skutecznie urządzenie konwertuje energię wejściową na wyjściową, minimalizując jednocześnie straty w postaci ciepła i innych niepożądanych efektów. Oznacza to, że im wyższa sprawność, tym lepiej i tym mniejszy pobór własny inwertera. 

Jakie zabezpieczenia powinna mieć przetwornica?

Kiedy obcujemy z prądem, to kwestie bezpieczeństwa stanowią priorytet. Przy zakupie przetwornicy należy na nie zwrócić szczególną uwagę. Zwarcie, które może skutkować uszkodzeniem drogich sprzętów elektronicznych, to efekt zdecydowanie niepożądany. Nie o takie elektryzujące wrażenia przecież chodzi. 

Jakie zabezpieczenia powinna mieć przetwornica:

• Ochrona przed zwarciem 
• Ochrona przed niskim napięciem, aby np. nie doprowadzić do nadmiernego rozładowania akumulatora.
• Ochrona przed zbyt wysokim napięciem, sygnalizowana dźwiękowo lub za pomocą diody 
• Ochrona przed odwrotną polaryzacją 
• Ochrona przed zbyt wysokim obciążeniem, która zagwarantuje automatyczne wyłączenie sprzętu w przypadku przeciążenia. 
• Ochrona przed zbyt wysoką temperaturą, na przykład w formie aktywnego chłodzenia, aby zapobiec przegrzewaniu się urządzenia.

Dodatkowo długie i bezpiecznie użytkowanie zapewni przetwornica, którą charakteryzuje wysoka jakość wykonania i łatwość użytkowania. Solidna metalowa obudowa, precyzyjnie wykonana, odporność na warunki zewnętrzne to gwarancja trwałości na lata.

Istotną kwestią jest też wybór inwertera, który został zaprojektowany w taki sposób, aby jak najbardziej ułatwić ci jego użytkowanie. Wybierz przetwornicę, która oferuje prosty sposób podłączenia oraz akcesoria dołączone w zestawie np. kable DC i wtyk umożliwiający podłączenie do gniazda zapalniczki, czy zapasowe bezpieczniki. 

Jak wymienić bezpieczniki w przetwornicy? | PORADNIK

Ile kosztuje przetwornica? 

Wierzymy, że po lekturze tego artykułu już wiesz, jak znaleźć przetwornicę, która będzie idealnie dopasowana do twoich potrzeb. Na jakie parametry zwracać uwagę, jakie wyróżniamy rodzaje przetwornic i jakie urządzenia można do nich podłączać. 

Teraz pozostaje jeszcze, nie ukrywajmy bardzo istotna kwestia. Ile kosztuje przetwornica? Oczywiście, ceny przetwornic mogą się znacząco się różnić w zależności od wybranej marki, modelu i rodzaju, a także parametrów takich jak np. moc, czy rodzaj obsługiwanego napięcia. Z większymi kosztami trzeba się liczyć, jeżeli planujesz zakup przetwornicy do instalacji fotowoltaicznej. O wiele mniej kosztowna będzie przetwornica samochodowa do zasilania podręcznej elektroniki, której zakup może wynieść od 100 do ok. 400 zł. 

Pamiętaj również, aby wybierać marki o sprawdzonych opiniach, oferujące produkty z kilkuletnią gwarancją. Dzięki temu w przypadku awarii i konieczności naprawy będziesz mieć możliwość otrzymania wsparcia — także merytorycznego — ze strony producenta. 

Szeroki wybór przetwornic napięcia i gwarancję bezpiecznych zakupów otrzymasz zawsze w naszym sklepie Świat Baterii.