Ein Wechselrichter wandelt Gleichstrom (DC) von einer Batterie oder einer anderen Gleichstromquelle in Wechselstrom (AC) um. Dieser Konvertierungsprozess umfasst mehrere Schritte. Zunächst wird der Gleichstromeingang in eine Oszillatorschaltung eingespeist, die je nach Wechselrichtertyp eine Rechteckwelle, eine modifizierte Sinuswelle oder eine reine Sinuswelle als Wechselstromausgang erzeugt. Dieser Wechselstromausgang ahmt die Wellenform des Standard-Wechselstroms weitgehend nach. Der erzeugte Wechselstrom wird dann mithilfe von Transistoren oder anderen elektronischen Schaltgeräten auf die gewünschte Spannung und Frequenz verstärkt. Abschließend wird der Ausgang gefiltert, um etwaige Wellenformunvollkommenheiten zu glätten, bevor er an die angeschlossenen Wechselstromlasten weitergeleitet wird.
Das Funktionsprinzip eines Wechselrichters basiert auf elektronischen Schalttechniken. Die DC-Eingangsspannung wird in AC-Ausgangsspannung umgewandelt, indem der DC-Eingang mithilfe von Transistoren oder Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBTs) mit hoher Frequenz ein- und ausgeschaltet wird. Dieser Schaltvorgang erzeugt eine pulsierende Wechselstromwellenform, die dann gefiltert und geglättet wird, um eine stabile Wechselstrom-Ausgangsspannung zu erzeugen, die für die Stromversorgung verschiedener elektrischer Geräte und Geräte geeignet ist.
Wenn die an einen Wechselrichter angeschlossene Stromquelle ausgeschaltet wird, funktioniert der Wechselrichter nicht mehr, da er eine Gleichstrom-Eingangsspannung zur Umwandlung in einen Wechselstrom-Ausgang benötigt. In diesem Zustand erzeugt der Wechselrichter keinen Wechselstrom-Ausgangsstrom, bis die Gleichstromquelle wiederhergestellt oder ersetzt wird. Viele Wechselrichter verfügen außerdem über eine automatische Abschaltfunktion, um die Batterie vor Tiefentladung zu schützen, wenn die Eingangsspannung unter einen bestimmten Schwellenwert fällt.
Ein 12-V-zu-240-V-Wechselrichter funktioniert, indem er einen 12-Volt-Gleichstromeingang von einer Batterie (normalerweise eine Autobatterie oder eine Deep-Cycle-Batterie) nimmt und ihn in einen 240-Volt-Wechselstromausgang umwandelt. Diese Umwandlung umfasst die gleichen Grundprinzipien des zuvor beschriebenen Wechselrichterbetriebs, bei dem Gleichstrom durch elektronische Schalt- und Wellenformerzeugungsprozesse in Wechselstrom umgewandelt wird. Der 240-V-Wechselstromausgang eignet sich für die Stromversorgung handelsüblicher Haushaltsgeräte und Geräte, die Netzstrom benötigen.
Ja, ein Wechselrichter benötigt zum Betrieb normalerweise eine Batterie oder eine Art Gleichstromquelle. Der Wechselrichter wandelt die DC-Eingangsspannung der Batterie in AC-Ausgangsspannung um, die zur Stromversorgung elektrischer Geräte und Geräte verwendet wird. Die Größe und Kapazität der Batterie bestimmt, wie lange der Wechselrichter die angeschlossenen Verbraucher mit Strom versorgen kann, bevor er wieder aufgeladen werden muss.
Der Zweck eines Wechselrichters besteht darin, Wechselstrom an Orten oder in Situationen bereitzustellen, an denen nur Gleichstrom verfügbar ist, z. B. in Fahrzeugen, Booten, netzunabhängigen Solarsystemen oder bei Stromausfällen. Wechselrichter ermöglichen Benutzern den Betrieb standardmäßiger wechselstrombetriebener Geräte und Geräte mit Gleichstromquellen wie Batterien und bieten so Flexibilität und Komfort in verschiedenen Anwendungen, bei denen kein Netzstrom zur Verfügung steht.
Bestimmte Geräte und Geräte sollten nicht an einen Wechselrichter angeschlossen werden, da sie einen hohen Stromverbrauch haben oder nicht mit dem modifizierten Sinuswellen- oder Rechteckwellen-Wechselstromausgang kompatibel sind, der üblicherweise von einigen Wechselrichtern erzeugt wird. Beispiele hierfür sind empfindliche elektronische Geräte wie Computer, Laptops, Drucker und medizinische Geräte sowie Geräte mit Motoren oder Transformatoren wie Kühlschränke, Mikrowellenherde und Elektrowerkzeuge. Diese Geräte benötigen möglicherweise reinen Sinuswellen-Wechselstrom, um ordnungsgemäß und sicher zu funktionieren, ohne dass das Risiko einer Beschädigung oder Fehlfunktion besteht.