Wat is een omvormer?

Wij leggen graag uit wat een omvormer is. Lees op deze pagina onder andere:

• Wat een omvormer is 
• Toepassingen van een omvormer
• Verschillende soorten omvormers

 

Wat is een omvormer

Een omvormer is een elektronisch apparaat dat een bepaalde spanning invoerspanning (b.v. 12 volt DC of 230 volt AC) naar een andere spanning kan omvormen. Een omvormer kan een gelijkspanning (DC) naar een wisselspanning (AC) omvormen, of een wisselspanning (AC) naar een wisselspanning (DC) met een andere frequentie, een transformator kan dit niet. Men spreekt van een spanningsomvormer, een frequentie omvormer, of van een combinatie van beide, afhankelijk van de toepassing.

Het rendement van de meeste omvormers ligt op ca. 90%. 

Omvormer voor consumenten gebruik

Consumenten passen vaak omvormers toe van een relatief klein vermogen. Denk bijvoorbeeld aan omvormers voor de caravan, camper of boot. Deze zijn bedoeld om elektronische apparaten die bedoeld zijn voor gebruik op het lichtnet, te voeden vanuit een accu. De prijzen van dergelijke omvormers variëren van enkele tientallen tot enkele honderden euro's, afhankelijk van het gewenste vermogen (leverbaar tot 3000 watt) en de kwaliteit van de wisselspanning aan de uitgang.

Verschil tussen gemodificeerde en zuivere sinus omvormers

De wat goedkopere omvormers zijn meestal gemodificeerde sinus omvormers. Deze omvormers geven gewoon 230V maar de sinusgolf (van de wisselspanning) is niet helemaal zuiver. Voordeel is dat deze omvormers relatief goedkoop zijn. Veel apparaten werken hier probleemloos op maar sommige aangesloten apparatuur zullen niet zo goed (of helemaal niet) werken. (zoals b.v. Elektrische tandenborstel,  Accu snelladers, Tl-verlichting - Senseo**, DolceGusto** en Nespresso** koffie apparaten, Audio apparatuur etc)

** Wij leveren aangepaste Senseo, Dolce Gusto en Nespresso apparaten die WEL werken op een gemodificeerde sinus omvormer.

Zuivere sinus omvormers leveren wel exact dezelfde (sinus) spanning zoals die ook bij u thuis uit het lichtnet / stopcontact komt. Alle aangesloten apparaten werken hier probleemloos op. Enige nadeel t.o.v. gemodificeerde sinus omvormers is dat deze omvormers wat duurder zijn dan gemodificeerde sinus omvormers.

Wat is een industriële omvormer

Een voorbeeld van een omvormer met een industriële toepassing (met een vermogen van enkele kilowatts) zijn treinen waarin de 3 kV van de bovenleiding wordt omgezet in 230 volt voor de verlichting en verwarming. In de scheepvaart worden omvormers gebruikt die variëren van enkele honderden watts tot meer dan 20 kilowatt! Meestal gebruikt men hier de zwaardere zuivere sinus omvormers. Hiermee kunnen verbruikers, zoals tv, koffiezetapparaten (dus ook de Senseo en Nespresso) of kookplaten, van spanning voorzien worden.

Hoe werken omvormers bij gebruik voor duurzame energie

Bij gebruik van zonne-energie (d.m.v. van zonnecellen)  of windenergie (d.m.v. windmolens)  zijn omvormers nodig om de opgewekte energie in huis te kunnen gebruiken dan wel te kunnen transporteren. Het vermogen van een dergelijke omvormers loopt, bij consumenten toepassing, van 100 tot ongeveer 5000Wp. Industrieel kan het vermogen oplopen tot wel 15.000Wp.

Bij windturbines, met een variabel toerental, worden de AC-DC-AC frequentie omvormers gebruikt.

Hoe werkt een omvormer

De meeste omvormers werken via het volgende principe: de gelijkspanning (DC) wordt met behulp van een wisselrichter, die uit halfgeleiders in een brugschakeling bestaat, omgezet in een wisselspanning (AC). Daarna wordt de wisselspanning (AC) getransformeerd naar de gewenste spanning. Indien de ingangsspanning een wisselspanning AC) is, dan wordt deze gelijkgericht met behulp van een diodebrug; is de gewenste uitgangsspanning een gelijkspanning (DC), dan wordt deze gelijkgericht en daarna afgevlakt met behulp van een laagdoorlaatfilter of een condensator.

Apparaten die op deze manier de spanning omzetten worden omvormers (ook wel inverters) genoemd.

Verschillende type omvormers

Tegenwoordig zijn de meeste omvormers inverters, waarin halfgeleiders als wisselrichter worden gebruikt.

Vroeger waren halfgeleiders niet geschikt voor deze toepassing door de beperking in snelheid, stroom en spanning. Met behulp van elektronen buizen werden de hogere spanningen omgezet. Tegenwoordig kan men met FET' s met een positieve temperatuurcoëfficiënt parallel schakelen zodat grote stromen geschakeld kunnen worden. Hierbij konden ook hogere  spanningen dan ongeveer 150V worden bereikt.

Voor laagspanning gebruikte men vroeger elektromechanische omvormers met trilrelais (vroeger ook wel aangeduid met de naam "statische omvormers") en elektromechanische omvormers met een elektromotor en een dynamo die op een gemeenschappelijke as gekoppeld zijn. Ook wel roterende omvormers genoemd. Deze zijn destijds voor een veelheid van vermogens en combinaties van in- en uitgangsspanningen gebouwd.

Wat is het verschil tussen wisselspanning en gelijkspanning

Bij wisselspanning veranderd steeds de richting van de spanning. Het aantal keren per seconde dat dit gebeurt noemen we frequentie. De frequentie wordt aangegeven in het aantal Hertz. In Nederland verandert  de richting van de netspanning 50x per seconde. De frequentie is dus 50 Hertz. In bijvoorbeeld Amerika en Canada is de frequentie van de netspanning 60 Hertz.

Ter verduidelijking: We nemen als voorbeeld een ouderwetse gloeilamp. Deze gloeilamp heeft een gloeidraad. Als er stoom door de gloeidraad gaat dan wordt hij heet en geeft hij licht af. In het geval van wisselspanning gaat de stroom 50x per seconde van links naar rechts door de gloeidraad, zakt dan naar nul, en gaat dan even van rechts naar links door de gloeidraad. Dus iedere keer dat de stroom van richting veranderd wordt hij ook even nul. De lamp gaat dus eigenlijk heel snel aan en uit. Omdat dit zo snel gaat kunnen onze hersenen het niet waarnemen en lijkt het alsof de lamp constant brandt.

Bij gelijkspanning is het principe veel eenvoudiger, de stroom vloeit altijd in één richting... van de plus naar de min. Een batterij geeft gelijkspanning. Als je een lampje op een batterij aansluit dan verlaat de stroom de batterij bij de pluspool, stroomt door de lamp, en gaat via de minpool weer terug in de batterij. Veel (lichtere) elektronische apparaten werken op gelijkstroom.

Direct vragen we ons dan af....waarom zet men dan wisselspanning op het lichtnet? Het gebruik van gelijkstroom lijkt dan toch veel eenvoudiger? Daar is echter een goede reden voor. Gelijkstroom is namelijk moeilijker te "transporteren" van de elektriciteitscentrale naar de gebruikers (alle woningen) dan wisselspanning. Het is domweg onmogelijk om gelijkspanning in grote hoeveelheden over grote afstanden te transporteren. Het is dus onoverkomelijk dat onze stopcontacten altijd wisselspanning zullen blijven leveren. Er zullen daarom ook altijd netvoedingen en omvormers nodig blijven.

Let op dat u apparaten altijd van de juiste spanning voorziet. Een apparaat zal onherstelbaar beschadigen als u hem verkeerd aansluit. Gebruik een voedingsadapter die bij een apparaat is geleverd alleen voor dat apparaat....en dus nooit voor een ander apparaat!

Gelijkspanning en wisselspanning worden aangeduid als DC en AC ( DC = gelijkspanning , AC = Wisselspanning )

Hulp nodig bij het bepalen van de juiste omvormer?

Weet u nog niet precies wat voor soort omvormer u nodig heeft? Bepaal de juiste omvormer met deze tips.