Que vous soyez alimenté par des panneaux solaires, des batteries ou toute autre source, vous devez convertir une source de courant continu (CC) en courant alternatif (CA) pour une utilisation domestique. Pour ce faire, vous avez besoin d’un onduleur. Il existe cependant deux types d’onduleurs : l’onduleur à onde sinusoïdale pure et l’onduleur à onde sinusoïdale modifiée.
Chaque type d’onduleur a ses points forts et ses points faibles. Avant d’en acheter un, vous devez donc peser leurs différences et décider lequel correspond le mieux à vos besoins.
Fonctionnement des onduleurs
Les caractéristiques de tension du courant alternatif et du courant continu varient. Comme vous pouvez le constater, la tension continue est droite (d’où son nom), tandis que la tension alternative est ondulée ou sinusoïdale. Comme vous pouvez le constater, la tension continue est linéaire, d’où son nom. En revanche, la tension alternative est ondulée ou sinusoïdale. Si l’on examine les niveaux de tension, la tension continue est toujours positive, tandis que la tension alternative alterne des tensions positives et négatives.
Un convertisseur de puissance prend le signal droit de votre source de courant continu et imite les caractéristiques sinusoïdales du courant alternatif pour sa sortie. Alors, comment un onduleur transforme-t-il un signal CC linéaire en un signal CA ondulé ?
Qu’ils soient simples ou complexes, les onduleurs de puissance suivent toujours les mêmes étapes fondamentales : commutation, augmentation de la tension et lissage.
Dans l’étage de commutation, le signal continu droit est haché par un groupe de transistors (qu’est-ce qu’un transistor ?). En allumant et en éteignant l’alimentation pendant une durée spécifique, un signal continu est haché de la bonne manière pour former des ondes carrées modifiées. Le signal résultant ressemble à ceci :
Maintenant, le signal commence à être ondulé, mais les bords sont encore trop nets.
Avant de s’attaquer aux bords de notre onde carrée modifiée, l’onduleur doit amplifier les tensions de cette onde. En général, les batteries et les générateurs de courant fournissent 12, 24 et 48 volts. Cela n’est pas suffisant pour les appareils ménagers, c’est pourquoi un transfert élévateur augmente la tension de la source pour qu’elle corresponde aux 120 volts requis dans la plupart des foyers américains.
Une fois amplifié, l’onduleur utilise divers filtres pour adoucir les bords tranchants de l’onde carrée modifiée afin de produire un courant alternatif utilisable.
La qualité de l’onde sinusoïdale obtenue varie en fonction du type d’onduleur. Cette qualité est importante car elle détermine les appareils électroniques, les appareils ménagers et les équipements électriques que l’on peut alimenter avec l’onduleur.
Quel type d’onduleur choisir : un onduleur à onde sinusoïdale pure ou un onduleur à onde sinusoïdale modifiée ?
Qu’est-ce qu’un onduleur à onde sinusoïdale pure ?
Un onduleur à onde sinusoïdale pure produit des signaux sinusoïdaux CA lisses et stables. Sa qualité de sortie est comparable à celle que vous obtenez sur votre prise murale. Il produit même parfois des signaux plus propres, en fonction de la conception et du fabricant de l’appareil.
Un courant alternatif propre et stable est essentiel pour les appareils électroniques sensibles, les outils de précision, les circuits de traitement audio et les appareils oscillants. L’utilisation d’un onduleur sinusoïdal pur garantit que vos appareils fonctionnent aux niveaux de puissance optimaux pour lesquels ils ont été conçus et qu’ils sont à l’abri des différents types de perturbations électriques. En outre, une source de courant alternatif propre influe sur la précision des outils de mesure, la propreté de la sortie sonore et l’efficacité des outils électriques. Elle permet également aux circuits sensibles de durer plus longtemps.
Cependant, la génération de signaux aussi fluides nécessite des conceptions complexes, des composants coûteux et des temps d’assemblage plus longs. Les onduleurs à onde sinusoïdale pure sont donc coûteux et difficiles à réparer.
Qu’est-ce qu’un onduleur sinusoïdal modifié ?
Un onduleur sinusoïdal modifié produit une approximation en escalier d’une onde sinusoïdale. Fondamentalement, la forme d’onde de sortie d’un onduleur sinusoïdal modifié ressemble à une série d’étapes suivant la forme générale d’une onde sinusoïdale.
Bien que la sortie ne soit pas aussi régulière que celle de votre prise murale, les signaux d’un onduleur sinusoïdal modifié sont suffisants pour alimenter la plupart des appareils électroménagers. En outre, les onduleurs sinusoïdaux modifiés utilisent des conceptions plus simples nécessitant moins de pièces, ce qui les rend moins chers à produire et plus faciles à réparer.
Cependant, ces ondes sinusoïdales modifiées sont inefficaces et créent des distorsions harmoniques notables. Pour cette raison, elles ne sont pas recommandées pour les appareils électroniques sensibles, les circuits de traitement audio et d’autres applications nécessitant une précision et une puissance constante.
Quel onduleur acheter ?
Pour acheter l’onduleur le mieux adapté à vos besoins, tenez compte de votre budget, de la compatibilité de vos appareils, de l’efficacité de l’onduleur et des facteurs d’utilisation à long terme.
Le premier facteur à prendre en compte est la compatibilité : votre onduleur doit être capable de faire fonctionner votre appareil. Si vous utilisez des moteurs rotatifs (comme les ventilateurs électriques et les outils électriques), des éléments chauffants (comme les grille-pain) et des appareils de haute précision (comme les équipements audio et médicaux), vous avez besoin d’un onduleur à onde sinusoïdale pure. Mais pour tout le reste, un onduleur sinusoïdal modifié suffit.
Vous devez également tenir compte de la fréquence d’utilisation de l’onduleur. Les onduleurs à onde sinusoïdale modifiée peuvent faire fonctionner la plupart des appareils alimentés en courant alternatif. Cependant, une utilisation prolongée peut endommager ou réduire la durée de vie des instruments les plus sensibles.
Si vous avez besoin d’un onduleur pour une utilisation à long terme (comme le passage de votre maison à l’énergie solaire), vous avez besoin d’un onduleur à onde sinusoïdale pure. Mais un onduleur à onde sinusoïdale modifiée devrait suffire si vous n’avez besoin d’un onduleur que pour des urgences ou des événements occasionnels.
En ce qui concerne l’efficacité, les onduleurs à onde sinusoïdale pure seront toujours plus efficaces et produiront peu ou pas de bruit. Cette qualité est essentielle si vous voulez que vos appareils et équipements fonctionnent de manière optimale. Avec un courant alternatif propre, les outils électriques peuvent atteindre leur couple maximal, les appareils de chauffage consomment moins d’énergie et les appareils de mesure sont plus précis.
En raison de la complexité des onduleurs à onde sinusoïdale pure, il faut s’attendre à ce qu’ils soient deux à quatre fois plus chers que les onduleurs à onde sinusoïdale modifiée. Par conséquent, si vous disposez d’un budget limité, vous devriez vous en tenir aux onduleurs à onde sinusoïdale modifiée. Bien entendu, vous ne pouvez jamais vous tromper en optant pour un onduleur à onde sinusoïdale pure si vous pouvez vous le permettre.
Onduleurs spécialisés
Si vous avez besoin d’un type d’onduleur plus spécialisé, plusieurs autres types découlent des onduleurs à onde sinusoïdale pure et modifiée dont nous venons de parler.
Pour ceux qui disposent d’un système de couplage au réseau, un onduleur de couplage au réseau peut synchroniser le réseau et votre générateur et même réinjecter de l’énergie supplémentaire dans le réseau. Un onduleur multiniveau peut prendre plusieurs niveaux de tension continue pour produire des ondes sinusoïdales pures, une bonne option pour toutes les applications à forte puissance. Il existe même des onduleurs plus petits de 400 watts qui sont faciles à installer dans votre voiture et qui sont alimentés par un port 12V situé au centre du tableau de bord.
Les onduleurs aident les maisons à passer au vert
Vous avez besoin d’un onduleur si vous souhaitez utiliser des sources d’énergie alternatives pour votre maison, comme des panneaux solaires. Vous en avez également besoin si vous disposez d’une batterie pour stocker l’énergie produite par les éoliennes et d’autres sources similaires. Avec un onduleur, vous pouvez déconnecter votre maison du réseau électrique et réduire votre empreinte carbone.
