Si vous êtes passionné d'énergie renouvelable, de véhicules électriques ou d'électronique de puissance, vous avez peut-être entendu parler du terme convertisseur CC-CA ou onduleur. Il s'agit d'un appareil qui peut changer ou convertir la nature de l'électricité délivrée du courant continu (CC) au courant alternatif (CA). L'électricité peut être délivrée de deux manières différentes - CC et CA, avec leurs propres avantages et inconvénients. Dans cet article, nous allons vous expliquer ce que sont le CC et le CA, en quoi ils diffèrent l'un de l'autre, comment passer de l'un à l'autre, la nécessité d'effectuer une telle conversion, ainsi que le moment où vous avez besoin d'un onduleur CC-CA.
Comment fonctionne DC ?
Le courant continu (CC) est un type d'énergie électrique caractérisé par une charge électrique circulant dans une seule direction. Il est généré au point générateur, où une bobine de fil tourne à l'intérieur d'un champ magnétique. En raison de ce mouvement, les électrons circulent de manière constante dans une seule direction depuis le générateur à travers le circuit, alimentant les appareils sur son chemin et effectuant un retour pour fermer le circuit.
Des facteurs tels que la friction et la chaleur produisant des étincelles ainsi que la perte d'énergie peuvent nuire à l'efficacité de la production d'énergie CC. Le débit produit est une quantité directe correspondant à la vitesse de sa rotation et doit être à un niveau uniforme pour que les gadgets n'explosent pas ou ne fonctionnent pas mal.
Au cours des premières années où le courant continu était inclus dans le réseau, plusieurs fournisseurs d'électricité généraient leurs propres tensions que les entreprises utilisaient pour faire fonctionner différents appareils à des tensions différentes et c'est désormais une histoire ancienne avec les systèmes électriques modernes.
Comment fonctionne la climatisation ?
Le courant alternatif (CA) désigne simplement une puissance électrique définie par un flux d'électrons oscillant vers l'avant et vers l'arrière dans le fil. En effet, la plupart des configurations CA générant de l'énergie utilisent un aimant qui tourne dans une bobine de fil. Au cours de sa rotation, ses pôles poussent et tirent alternativement les électrons dans la bobine pour développer un courant qui alterne de manière sinusoïdale avec le temps.
Sa flexibilité en courant alternatif réside dans sa capacité à faire varier la distance séparant les pics et les creux de l'onde sinusoïdale, modifiant ainsi le courant final en fonction des besoins. Cette flexibilité permet aux appareils ayant des tensions différentes de pouvoir s'alimenter à partir d'une seule source de courant alternatif. Cependant, l'inconvénient est la perte de puissance lorsque le courant alternatif doit être reconverti en courant continu au point d'utilisation.
Différences entre DC et AC
Les deux principaux types de courant électrique sont le courant continu (CC) et le courant alternatif (CA). Le premier véhicule un flux continu d'électrons dans une direction oscillant avec la seconde, tandis que le second alterne avec l'oscillation des électrons. Contrairement au courant continu, qui a une fréquence nulle en raison de son flux unidirectionnel, cette oscillation en CA est définie par une fréquence.
Le facteur de puissance du courant alternatif varie entre 0 et 1, tandis que le facteur de puissance du courant continu est toujours nul. Les alternateurs génèrent du courant alternatif, et le courant continu est produit par des cellules photovoltaïques, des générateurs et des batteries. La charge du courant continu est toujours résistive, alors que dans le cas du courant alternatif, elle peut être capacitive, inductive ou résistive.
Sur le plan graphique, le courant continu est représenté par une ligne plate indiquant que l'amplitude et la direction du courant restent constantes. En revanche, le courant alternatif peut être représenté par une onde sinusoïdale, carrée ou triangulaire. Un convertisseur appelé redresseur convertit le courant alternatif en courant continu et la réversibilité est assurée par un onduleur.
Le courant alternatif est répandu dans les équipements industriels et les appareils électroménagers, tandis que le courant continu est courant dans les petits appareils électroniques.Certaines pertes peuvent être subies lors de la transmission sur de longues distances, tandis que d'autres sont également subies sur les systèmes à courant alternatif qui fonctionnent en transmission à courant continu haute tension (HVDC) sur de longues distances.
Comment convertir le courant continu en courant alternatif
Un onduleur est un appareil qui transforme le courant continu (CC) en courant alternatif (CA). La tension CA sort avec un niveau de tension opposé à celui du redresseur, qui est utilisé pour convertir le CA en CC. Les onduleurs, les plus couramment utilisés aujourd'hui, sont électroniques.
Le concept de conversion de puissance entre les deux formes d'alimentation permet de faire fonctionner n'importe quel appareil en toute simplicité. Ils fonctionnent en commutant en permanence la source de sortie CA d'une source CC, ce qui est rendu possible grâce aux condensateurs et aux inducteurs internes. La tension de la source de courant à utiliser par l'équipement de réception de puissance est échelonnée par un transformateur inverseur. Il convient de noter que, comme il y a normalement une certaine perte d'énergie dans le processus de conversion, la puissance de sortie doit être inférieure à la puissance d'entrée.
Dans la plupart des cas, les onduleurs sont généralement volumineux et lourds, en particulier ceux qui disposent de batteries intégrées pour fonctionner de manière autonome. Ils produisent également beaucoup de chaleur qui doit être évacuée de l'onduleur pour éviter de l'endommager par une chaleur excessive. Cela augmente leur taille et leur poids. Mais indépendamment de leur taille et de leur poids, les onduleurs sont un élément très important de nos systèmes électriques.
Pourquoi la conversion CC en CA est-elle nécessaire ?
Les deux principales raisons pour lesquelles il devient nécessaire de convertir le courant continu (CC) en courant alternatif (CA) sont le stockage et la constance de la tension. Contrairement au CA, le CC peut être stocké, ce qui le rend idéal pour le stockage de l'énergie électrique. C'est pour cette raison qu'une grande majorité des appareils numériques utilisent très fondamentalement le CC, car la plupart d'entre eux sont alimentés par l'énergie stockée.
Un autre point tout aussi important à mentionner est celui de l'uniformité de la tension. Une alimentation CC fournira une tension uniforme, tout en alternant le CA, ce qui peut s'avérer problématique pour certains appareils, par exemple les ampoules LED qui ont besoin de tensions stables pour fonctionner correctement. Pourtant, nos principaux réseaux électriques fonctionnent actuellement presque entièrement en courant alternatif en raison de sa bonne efficacité sur les longs trajets.
Par conséquent, la conversion du courant continu au courant alternatif est essentielle lorsque nous souhaitons utiliser l'énergie stockée ou plutôt tirer de l'énergie d'une source de courant continu telle que des panneaux solaires vers le système d'alimentation en courant alternatif. L'objectif de cette conversion est de rendre l'énergie fournie compatible et donc de permettre diverses applications de l'électricité pour une utilisation efficace.
Articles connexes : Tout ce que vous devez savoir sur le convertisseur CC vers CA
Qu'est-ce qu'un chargeur CC à CC ? Et comment fonctionne-t-il ?
Ai-je besoin d’un convertisseur CC vers CA pour un onduleur ?
Si votre source d'alimentation est solaire ou à batterie, et nécessite donc du courant continu, et que les appareils nécessitent du courant alternatif, alors inévitablement un convertisseur CC-CA, également appelé onduleur, est forcément nécessaire. L'onduleur sert à « inverser » le courant continu en courant alternatif, il sera alors compatible avec votre source d'alimentation et vos appareils. Il s'agit d'un processus important, en particulier lorsqu'il s'agit de maisons ou d'entreprises hors réseau qui dépendent des banques d'alimentation ou des batteries utilisées.
Quand avez-vous besoin d’un onduleur DC vers AC ?
Les onduleurs, ou plutôt les convertisseurs DC vers AC, sont présents partout dans notre vie quotidienne.Ils constituent l'un des éléments essentiels de l'alimentation électrique nécessaire au fonctionnement de tous nos gadgets électroniques fonctionnant en courant continu (CC). Lorsque vous chargez votre téléphone ou votre ordinateur portable, vous utilisez un micro-onduleur pour convertir le courant alternatif (CA) de la prise murale en courant continu.
Ainsi, si l'on souhaite alimenter des appareils ordinaires fonctionnant en courant alternatif à partir d'un panneau solaire ou d'une batterie, il est généralement nécessaire d'avoir un onduleur. Cependant, dans la plupart des appareils, il est conçu pour fonctionner uniquement en courant continu, ce qui élimine le besoin d'un convertisseur CC-CA lorsque votre source d'énergie n'est autre que du courant continu, comme dans le cas d'un camping-car ou d'un système hors réseau.
Passons maintenant en revue deux panneaux solaires très bien notés, tous deux utilisant un onduleur :
- Panneau solaire PV420. Le Panneau solaire BLUETTI PV420 est solide et a une conversion élevée, jusqu'à 23,4 %. Son installation est facile avec la béquille et il est durable tout en étant également résistant aux éclaboussures. Il est pliable et donc pratique pour le déplacement, il peut donc être utilisé de différentes manières. Il est doté d'une charge rapide avec 420 W d'énergie solaire. Sa longue durabilité est due au revêtement ETFE. Il fonctionne bien avec AC200P, AC200MAX, AC300, AC500 et EP500Pro, tous de la marque BLUETTI.
- Panneau solaire PV350. Une autre meilleure option, la BLUETTI PV350, est livré avec une béquille. Il présente un excellent taux de conversion. Tout comme le PV420, il est pliable, résistant aux éclaboussures, durable et portable. Son installation est simple et rapide. L'appareil peut être parfaitement utilisé avec les AC180, AC200P, AC200MAX, AC300, AC500 et EP500Pro, tous de BLUETTI. Malgré sa puissance de sortie légèrement inférieure à celle du PV420, il offre toujours des performances efficaces.
Réflexions finales
La conversion du courant continu en courant alternatif est un processus important dans lequel l'électricité de différents types peut être utilisée à différentes fins. L'utilisation d'un appareil appelé onduleur peut changer le courant alternatif en courant continu ou le courant continu en courant alternatif. Grâce à cela, vous pourrez alimenter vos systèmes, appareils et appareils avec une tension et une fréquence adaptées. Par rapport à tous les domaines d'application utilisant des sources d'énergie renouvelables comme les panneaux solaires et les éoliennes pour produire du courant continu, la conversion du courant continu en courant alternatif revêt une importance particulière. L'excès d'énergie peut être stocké dans une batterie et utilisé via un onduleur lorsque vous avez besoin d'une telle énergie. La conversion du courant continu en courant alternatif peut également améliorer l'efficacité et la fiabilité de votre système électrique.
