Was ein Wechselrichter macht und welche Rolle er beim Campen spielt, erklärt promobil-Redakteur Tibor Kovacs-Vass.
Beim Wechselrichter ist der Name Programm. Im Gegensatz zu einem Gleichrichter, der aus Wechselstrom (etwa dem aus der Steckdose) einen Gleichstrom (zum Beispiel fürs Smartphone) herstellt, funktioniert der Wechselrichter genau andersherum. Aus dem Gleichstrom der Bordbatterie macht er Wechselstrom. Dabei jagt er ebenfalls die Spannung hoch, damit man 230-Volt-Geräte im Camper betreiben kann.
Was genau ist der Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstrom? Und wie genau funktioniert ein Wechselrichter? Im Prinzip sind beide Fragen leicht zu beantworten. Man stelle sich eine Batterie vor. Sie hat einen festen Plus- und einen festen Minuspunkt. Schließt man zwei Kabel an, wird das eine Kabel immer Plus und das andere Kabel immer Minus liefern. Etwas wissenschaftlicher gesagt: Die Fließrichtung des Stroms bleibt gleich. Beim Wechselstrom werden die Pole immer wieder und wieder vertauscht – mal kommt das Plus links und mal rechts. Wieder etwas wissenschaftlicher: Im Wechselstrom ändert sich die Fließrichtung des Stroms periodisch und in stetiger Wiederholung.
Früher Kippschalter – heute Transistoren
Früher waren Wechselrichter elektromechanische Geräte, in denen ein Kippschalter zwischen zwei Schalterstellungen oszillierte. Heute realisiert man das mit zwei Transistoren, die von jeweils einem sogenannten RC-Glied angesteuert werden. Ein RC-Glied besteht aus Widerständen (resistor) und einem Kondensator (capacitor). Es lädt und entlädt sich periodisch in festgelegter Zeit. Dieses RC-Glied steuert dann einen Transistor an, der als Schalter dient und den Strom immer nur dann durchlässt, wenn sich das RC-Glied entlädt. Nimmt man zwei RC-Glieder und zwei Transistoren, hat man zwei Schalter, die sich abwechselnd öffnen. Klick, klack, klick, klack, schon kommt mal hier und mal da der Strom. Natürlich muss dieser abrupt wechselnde Strom noch von einem weiteren Stromkreis glattgebügelt werden, sonst kann man intelligente Ladegeräte (zum Beispiel für Smartphones) nicht benutzen. Dafür schließt man einen Transformator an, der aus 12 Volt Wechselspannung angenehme 230 Volt generiert – und fertig ist der Inverter.
Abschließend stellt sich noch die Frage: Wie viel Leistung muss mein Wechselrichter bringen können? Der Richtwert ergibt sich in der Praxis aus der Stromaufnahme des größten Verbrauchers. So einer ist zum Beispiel ein ganz normaler Föhn, der schon um die 2.000 Watt benötigt. Das Optimum eines Wechselrichters liegt bei etwa 70 % seiner Nennleistung. Deshalb gilt: Lieber haben als brauchen.
Funktionsprinzip des Transformators
Ein Transformator kann Stromstärke und Spannung verändern.
Erklärung zum Bild:
- Am Eingang wird der Gleichstrom angelegt.
- Das ist eines der zwei RC-Glieder. Der Kondensator C1 (respektive C2) darin lädt und entlädt sich immer wieder.
- Wenn sich ein Kondensator entlädt, steuert er den Transistor (Q1 resp. Q2) an. Dieser lässt den Strom kurz fließen, schaltet aber gleich wieder auf Masse. So entsteht Wechselstrom, der entnommen werden kann.
- Wird der Wechselstrom nach den Transistoren entnommen, kann die Spannung mit einem Transformator gesteigert werden.
Der astabile Multivibrator
Dieser Schaltkreis kennt nur zwei Stellungen, die sich periodisch abwechseln. So wird aus Gleichstrom ein Wechselstrom.
Der Wechselstrom mit niedriger Spannung wird in die Eingangsspule eingespeist. Es entsteht ein sich veränderndes Magnetfeld, das in der Ausgangsspule Strom erzeugt. Das Verhältnis der Wicklungen der Spulen bestimmt die Veränderung der Parameter wie Spannung und Stromstärke. © Promobil
"So arbeitet die Redaktion" informiert Sie, wann und worüber wir berichten, wie wir mit Fehlern umgehen und woher unsere Inhalte stammen. Bei der Berichterstattung halten wir uns an die Richtlinien der Journalism Trust Initiative.