Recent schreef ik een stukje over (goedkope) omvormers van 12-230V. PA3CUJ reageerde daarop met een aantal negatieve ervaringen. Daarom nog maar eens wat extra informatie.
In het bewuste artikel zette ik wat links neer naar vooral goedkope omvormers. Erg aantrekkelijk qua prijs, maar elk voordeel hep ze nadeel, om met een bekend voetballer te spreken. In dit geval performance en vooral golfvorm.
Bij omvormers zoeken we uiteraard naar een zo efficient mogelijk werkend apparaat, dat ook nog eens klein van afmeting moet zijn. Dat wringt met andere eisen die we er aan stellen. Om te beginnen moet je goed opletten hoe het apparaat gespecificeerd is. Om zo goed mogelijk over te komen, wordt het getal dat het beste oogt in de folder geplaatst, niet het getal waar je het meest aan hebt. Audiofielen herkennen dat vast wel: een versterker wordt gespecificeerd met 100W muziek-piek-vermogen. Maar dat is het vermogen dat hij kan leveren bij een staprespons op 1 kanaal. Het continu vermogen, dat gemeten wordt door een sinus op beide kanalen te zetten en dan te kijken wat de versterker nog (redelijk) onvervormd kan weergeven, is dan meestal niet veel hoger dan een Watt of 30. En dat scheelt nogal Watt.
Bij omvormers is het niet veel anders. Als van een 1000W omvormer dat het piekvermogen blijkt te zijn, en de verder gespecificeerde continu-last van 800W maar 10 minuten geleverd mag worden omdat de koeling het niet aankan, waarmee het eigenlijke vermogen dat hij 24×7 kan leveren misschien maar 400W bedraagt, dan snap je wel dat je zo'n ding niet te krap moet nemen voor je toepassing. Voor mijn spy-suitcase, die 60W vermogen maximaal trekt tijdens zenden, koos ik een 200W omvormer. Neem het vermogen altijd minstens een factor 2 hoger dan dat je er nominaal uit wilt trekken.
Waar je ook op moet letten is of een omvormer tegen inductieve belastingen kan. Zeg maar alles waar een hoop koperdraad op gewonden is: transformator of motor (koelkast b.v.). Dan zijn stroom en spanning niet meer in fase en dat vindt niet elke omvormer lekker. Ook dan is het maximale vermogen waar hij nog heel bij blijft meestal aanzienlijk lager dan het vermogen waarmee hij in de folder stond. Iets om rekening mee te houden.
En dan nog wat onhebbelijkheden van omvormers: Om te beginnen storing. De pulsen waarmee de power-transistoren mee worden aangestuurd en de elektronika voor de aansturing en de beveiliging kunnen het HF-spectrum behoorlijk verzieken. Een omvormer in een plastic kastje kopen is dan ook geen goed idee. En dan de golfvorm. Er zijn twee toestanden waarbij een transistor niet dissipeert. OF er staat spanning over, maar er loopt geen stroom (gesperd), OF er loopt stroom, maar er staat geen spanning overheen (ideale geleidingstoestand). Die laatste toestand is uiteraard niet mogelijk; bij wat zwaardere omvormers kan wel 100A lopen en als je dan een geleidingsweerstand van 0,25 Ohm hebt, sta je altijd nog 25W te verstoken in zo'n schakeltor.
Uit deze laatste beschouwing blijkt al dat de ideale golfvorm voor een omvormer de blokgolf is. Die voldoet immers prima aan de voorwaarden spanning/geen stroom of stroom/geen spanning. Maar niet elk aangesloten apparaat is daar blij mee. Daarvoor even een stukje theorie: Bij het leveren van vermogen kijken we altijd naar de RMS waarde (Root Mean Square) van de stroom of spanning. Je kent het wel: we zeggen 230V maar dat is de effectieve spanning, vergelijkbaar met een gelijkspanning die in een weerstand dezelfde warmte opwekt. De topwaarde van de spanning ligt een factor wortel-2 hoger en bedraagt dus 325V. Veel schakelende voedingen – zoals van computers of laptops – maken gebruik van die topwaarde door het lichtnet gelijk te richten en de 325V spanning te gebruiken voor de schakelende omvormer. Maar bij een ideale blokgolf is de topwaarde gelijk aan de effectieve waarde! Dus weliswaar klopt de effectieve waarde van de spanning wel, waardoor een gloeilamp dezelfde lichtsterkte zal geven als op een 230V sinus, maar de topwaarde ligt ineens een factor 1,4 lager! En dan is de kans dat je laptop of PC-voeding nog goed functioneert, niet zo heel erg groot. Met alle mogelijk problemen van dien.
Waarom dan geen sinus opgewekt? Nou, om die efficiency redenen. Tijdens de nuldoorgangen en tijdens de maxima van de sinus is de vermogensdissipatie minimaal. Maar daartussen gaat een hoop energie in warmte verloren. Daar zijn wel allerlei trucs voor bedacht, maar dan betaal je ook wat. Sommige omvormers leveren een trapezium-spanning wat al een hoop beter werkt voor schakelende voedingen. En de echte omvormers leveren een "op een sinus gelijkende uitgangsspanning". Check bijvoorbeeld de Berel EC 1000 S van Conrad . 3000W piek, 1000W continu, 90% rendement en dat nog met convectiekoeling dus geen lawaaierige ventilatoren (zelfs mijn 200W hobby-omvormertje heeft een ventilatortje…) Maar dan praat je ook andere prijzen: €555 bij een gewicht van 10kg!
Het moge duidelijk zijn: de ene omvormer is de andere niet. Kijk waar je 'm voor wil gebruiken en kijk goed of het exemplaar wat je uitgekozen hebt geschikt is voor de toepassing die je voor ogen hebt. Beter wat meer uitgegeven voor een exemplaar dat je dure apparatuur heel houdt, dan een lekker goedkope bami-omvormer waarmee je je schakelende voedingen en/of -laders (stekkerladers maken ook gebruik van de 325V gelijkgerichte netspanning!) naar de knoppen helpt. Ook hier geldt dat goedkoop dan duurkoop blijkt te zijn.