Galios keitiklis yra įrenginys, kuris paverčia nuolatinę srovę (taip pat žinomą kaip nuolatinė srovė) į standartinę kintamąją srovę (kintamąją srovę). Inverteriai naudojami elektros įrangai valdyti naudojant automobilio ar laivo akumuliatoriaus energiją arba atsinaujinančius energijos šaltinius, pvz., saulės baterijas ar vėjo turbinas. Nuolatinės srovės energija yra tai, ką saugo baterijos, o kintamosios srovės maitinimas yra tai, ko reikia daugeliui elektros prietaisų, todėl norint konvertuoti energiją į tinkamą formą, reikia keitiklio. Pavyzdžiui, kai mobilusis telefonas yra prijungtas prie automobilio cigarečių žiebtuvėlio, kad būtų galima įkrauti, jis tiekia nuolatinę srovę; tai turi būti konvertuojama į reikiamą kintamosios srovės maitinimą maitinimo keitikliu, kad būtų galima įkrauti telefoną.
Kaip veikia inverteriai
Nuolatinė srovė yra pastovi ir nuolatinė, o elektros krūvis teka tik viena kryptimi. Kai nuolatinės srovės galia pavaizduota grafike, rezultatas būtų tiesi linija. Kita vertus, kintamosios srovės galia teka pirmyn ir atgal kintamomis kryptimis, todėl, pavaizduota diagramoje, ji atrodo kaip sinusinė banga su lygiomis ir taisyklingomis viršūnėmis ir slėniais. Galios keitiklis naudoja elektronines grandines, kad nuolatinės srovės srautas pasikeistų kryptis, todėl jis keičiasi kaip kintamoji srovė. Šie svyravimai yra grubūs ir linkę sukurti kvadratinę, o ne suapvalintą bangos formą, todėl norint išlyginti bangą reikia filtrų, kad ją galėtų naudoti daugiau elektroninių prietaisų.
Daugeliui elektroninių prietaisų reikia kintamosios srovės, kad tinkamai veiktų, nes jie skirti jungti į standartinį sieninį lizdą, tiekiantį kintamosios srovės maitinimą. Kad šie įrenginiai veiktų, jiems reikia tam tikro žemos reguliuojamos įtampos. Kintamosios srovės maitinimą lengviau padidinti arba sumažinti arba pakeisti iš vienos įtampos į kitą nei nuolatinę ir lengviau reguliuoti. Daugeliu atvejų, kai naudojamas galios keitiklis, nuolatinė srovė paverčiama kintamosios srovės maitinimu, kuris vėliau sumažinamas ir vėl paverčiamas nuolatinės srovės maitinimu įrenginio viduje.
Inverterių tipai
Dauguma šiuolaikinių galios keitiklių gamina arba modifikuotas kvadratines (arba modifikuotas sinusines) bangas, arba grynas sinusines (arba tikrasis sinusines) bangas. Modifikuoti kvadratinės bangos inverteriai nesuteikia tolygių viršūnių ir slėnių, kaip kintamosios srovės maitinimas iš namų elektros lizdo, tačiau jie gali tiekti nuoseklią ir pakankamai efektyvią energiją, kad veiktų dauguma įrenginių. Šio tipo inverteris yra palyginti nebrangus ir bene populiariausias tipas.
Gryni sinusinės bangos inverteriai yra brangiausi, tačiau jie taip pat užtikrina sklandžiausią ir tolygiausią bangų išvestį. Bet kuris įrenginys veiks gryna sinusine banga, tačiau kai kuriai jautriai įrangai, pvz., tam tikrai medicinos įrangai ir kintamo greičio ar įkraunamiems įrankiams, reikia, kad tokio tipo keitiklis veiktų tinkamai. Pavyzdžiui, radijo imtuvai geriau veikia su grynų sinusinių bangų keitikliais, nes modifikuoto kvadratinių bangų keitiklio ne tokios lygios bangos sutrikdo radijo priėmimą ir sukelia statinį ir kitokį triukšmą.
Inverterio naudojimas
Pagrindiniai galios keitikliai dažnai yra maži, stačiakampiai įtaisai, kurie jungiami tiesiai į cigarečių žiebtuvėlį arba nuolatinės srovės lizdą, esantį automobilio ar kitos transporto priemonės prietaisų skydelyje. Tokio dydžio keitiklio paprastai pakanka nešiojamam kompiuteriui, nedideliam televizoriui, nešiojamam DVD grotuvui ar panašiai įrangai paleisti. Šie įrenginiai nenaudoja daug energijos ir gali būti naudojami nuolat, kai transporto priemonė veikia; jie netgi gali būti naudojami nuo pusvalandžio iki valandos, kai variklis išjungtas, pavyzdžiui, stovyklaujant ar nutrūkus elektrai namuose.
Kiti galios keitikliai yra su trumpiklius primenančiais laidais, todėl juos galima tiesiogiai prijungti prie akumuliatoriaus. Šis tipas reikalingas norint paleisti galingesnę įrangą, pvz., elektrinius įrankius nuotolinėje darbo vietoje arba didesnį televizorių. Inverteriai taip pat gali būti prijungti prie akumuliatoriaus, kad būtų lengviau juos naudoti su didesniais įrenginiais.
Didesni inverteriai naudojami saulės ar vėjo energijai paversti kintamosios srovės energija, kurią galima naudoti namuose. Šis įrenginys, vadinamas tinklelio keitikliu, jungiasi prie komunalinio tinklo, kad energija būtų tiekiama tais pačiais laidais, kurie tiekia energiją iš elektros tinklo. Tai netgi leidžia bet kokią pagamintą elektros energijos perteklių grąžinti į tinklą, kur ją galima parduoti komunalinių paslaugų įmonei.
Inverterio talpa
Skirtingi galios keitiklių modeliai skiriasi tuo, kiek vatų jie gali tiekti. Inverterio galingumas turi būti lygus bendram kiekvienam įrenginiui reikalingam vatų skaičiui ir bent 50 % priedo, kad būtų galima atsižvelgti į energijos suvartojimo smailes ar šuolius. Pavyzdžiui, jei DVD grotuvas sunaudoja 100 vatų, o mažas televizorius – dar 100 vatų, rekomenduojamas mažiausiai 300 vatų keitiklis. Įsigyti keitiklį, kurio talpa didesnė nei reikia iš karto, yra gera mintis daugeliui žmonių, nes tai reiškia, kad galima pridėti skirtingus ar naujus įrenginius nereikalaujant naujo galios keitiklio.
Saugumas
Nepertraukiamai naudojant maitinimo keitiklį neįjungtoje transporto priemonėje, variklį reikia užvesti bent kartą per valandą 10–15 minučių, kad akumuliatorius neišsikrautų. Automobilio niekada negalima užvesti uždarame garaže, nes išmetamosiose dujose esantis anglies monoksidas yra mirtinas.
Maitinimo keitikliai turėtų būti naudojami tik su geros būklės ir visiškai įkrautais akumuliatoriais. Silpna baterija lengvai išsikraus, jei poreikis bus per didelis. Jei naudojamas automobilyje, vairuotojas gali įstrigti, todėl prieš naudojant keitiklį stovinčioje transporto priemonėje reikia patikrinti akumuliatoriaus būklę. Jei keitiklis naudojamas transporto priemonei važiuojant, pavyzdžiui, važiuojant keliu, neturėtų kilti problemų dėl papildomo įkrovimo, jei akumuliatorius yra geros būklės.
Darbas su didelėmis baterijomis gali būti pavojingas, o netinkamai atlikus gali rimtai susižaloti. Netinkamas maitinimo keitiklio naudojimas gali sukelti net elektros smūgį. Saugumo sumetimais asmuo, bandantis prijungti keitiklį tiesiai prie akumuliatoriaus, turi perskaityti ir laikytis visų saugos priemonių, išvardytų keitiklio instrukcijų knygelėje.
Svarbu, kad žmonės visada naudotų galios keitiklį, kurio nominalioji vertė yra pakankamai aukšta, kad prietaisas galėtų veikti. Pavyzdžiui, jei prie cigarečių žiebtuvėlio prijungiamas galingas elektrinis pjūklas, lengvasis keitiklis gali perkaisti ir prietaisų skydelyje sukelti gaisrą. Reikėtų vengti adapterių, į kuriuos įleidžiama daugiau lizdų, nei suprojektuotas įrenginyje, o aplink keitiklį būtina tinkamai vėdinti, kad būtų išvengta perkaitimo.