מהפך מתח
מְהַפֵּךְ מתח במעגלים אנלוגיים הוא מעגל חשמלי הממיר זרם ישר לזרם חילופין.
בעבר מהפך מתח בסיסי הכיל סוללה חשמלית שהזינה סליל ראשוני של שנאי דרך מפסק שהופעל במהירות על ידי ויברטור אלקטרו-מכני (סוג של זמזם), הסליל המשני של השנאי תוכנן לספק את המתח הדרוש. מהפך מתח מסוג זה היה בשימוש במכוניות לשם הפעלת מקלטי רדיו שהופעלו על ידי שפופרות זאת לפני עידן הטרנזיסטורים, המהפך היה דרוש לשם הפעלת השפופרות במתח מסדר גודל של 150 וולט על ידי מצבר של 12 וולט.
היום מהפכי מתח פשוטים מכילים מתנד המפעיל טרנזיסטור, אשר קוטע את הזרם הישר הנכנס ויוצר גל מרובע. הגל המרובע מוזן לשנאי, כדי להביאו למתח הדרוש. במהפכים מתקדמים יותר נעשה שימוש בטרנזיסטורים חדשניים יותר או בתיריסטורים. השנאי גם מחליק את הגל המרובע, ועושה אותו דומה יותר לסינוסואיד.
מהפכי מתח יעילים יותר משתמשים בשיטות מיוחדות כדי לוודא שכבר לשנאי נכנס גל סינוסואידי, במקום להסתפק בהחלקה שמספק השנאי:
- ניתן להשתמש בקבלים ובמשרנים כדי "להחליק" את הזרם הנכנס לטרנזיסטור והיוצא ממנו.
- ניתן להפיק גל דומה יותר לסינוסואיד על ידי אספקת הזרם הישר לכניסות בשני מתחים שונים, או במתח חיובי, מתח שלילית והארקה מרכזית. נקודות הכניסה לשנאי מחוברות בזו אחר זו לכניסות שונות:
- זרם חיובי והארקה
- חיובי ושלילי
- הארקה ושלילי
- הארקה והארקה
- באופן זה מתקבל סינוסואיד מדורג בכניסת השנאי. תוצאת שיטות אלה ביציאה נקראות "גל סינוס מותאם". מהפכי מתח מסוג זה עלולים לגרום למכשירים שונים, כגון מנועים, לעבוד באופן פחות יעיל.
מהפכי מתח יקרים יותר משתמשים באפנון רוחב פולס עם נשא בתדירות גבוהה כדי לקרב טוב יותר גל סינוסואידלי. איכותם של מהפכים כאלה נמדדת במספר הטרנזיסטורים בהם הם משתמשים. מהפך בעל 12 טרנזיסטורים מספק תוצאה כמעט מושלמת, ואיכות הסינוס שלו עשויה להיות טובה יותר מן הסינוס של רשת החשמל עצמה, במקומות בהם רשת החשמל חשופה לעיוותים חיצוניים.
יישומים
יישום נפוץ למהפכי מתח הוא לבניית ממירי מתח שתפקידם המרת זרם ישר ממצבר לזרם חילופין, כדי להפעיל מכשירי חשמל ביתיים. במיוחד נפוצים ממירי מתח המתחברים לשקע המצת הנמצא בכל רכב, וממירים את מתח מצבר הרכב (12V DC) למתח ביתי (230V AC), וכך מאפשרים הפעלת מגוון מכשירים בעת שהייה ברכב או בשטח. שימושים עיקריים הם הפעלת ציוד עבודה (לדוגמה, מקדחה או רתכת) באזורים שאין בהם מתח חשמלי מתאים.
ממירי מתח משמשים גם בבתים ידידותיים לסביבה, שבהם מקורה של אספקת החשמל לא בחברת החשמל אלא באמצעות תאים סולריים המותקנים על גג הבית. רוב הלוחות הסולריים מספקים 12V DC, ומתח זה מומר באמצעות ממיר המתח למתח ביתי רגיל (230AC).
ראו גם
- מיישר זרם - מעגל הממיר זרם חילופין לזרם ישר
- ממירי זרם ישר ממותגים - מעגל הממיר מקור של זרם ישר מרמת מתח אחת לאחרת
קישורים חיצוניים
