Çoğunlukla bir invertör kullanmak yerine tam bir uçtan uca DC sistemindeki dizüstü bilgisayarlar gibi DC cihazlarına güç sağlamak ve bunun yerine mevcut AC-DC dönüştürücüyü kullanmak çok daha efsanedir 1 .
İlk sorunuza bir göz atalım:
1) Bir dizüstü bilgisayara güç vermek için geleneksel bir araba güç çevirici kullanırken 12V'yi 120V'a ve ardından 12V'ye geri getirmek ne kadar verimsizdir (yani 12V araba pil gücü, bir güç çevirici tarafından 120V'a ve daha sonra laptop güç kaynağı)?
Donanımınıza bağlıdır, ancak çok da değil korkunç . İki birincil dönüşümünüz vardır: eviricideki DC -> AC dönüşümü ve cihazın güç kaynağındaki AC -> DC dönüşümü.
Modern kalite inverterlerin çoğu% 90'ın üzerinde verimlidir ve birçoğu çalışma aralıklarının büyük bir kısmında% 95 verimliliğe yaklaşmaktadır. Çok ucuz veya küçük invertörler, belki de düşük 80'lerde daha kötü olabilir ve iyi invertörler, nominal güçlerine göre çok düşük güçte çalışırken genellikle daha az verimlidir.
AC -> DC tarafı için daha fazla sapma bulacaksınız. Bazı kalite dönüştürücüler, örneğin, bazı markalı dizüstü bilgisayarlarla birlikte verilenler% 90 verimliliğe yaklaşırken, birçoğu% 70 ila% 80 aralığındadır. USB fişlerinde bulunanlar gibi çok küçük AC -> DC dönüştürücüler, dönüştürücülerin daha az yer kısıtlamasına göre daha az verimli olma eğilimindedir.
Genel olarak, belki de% 40'lık makul bir invertörle (% 90'lık bir invertör ile en kötü durum kaybına kadar% 15'lik en iyi durum kaybına (% 90 verimli güç kaynağına sahip% 95 verimli bir invertör) bakıyorsunuz. % 80 güç kaynağı ile birlikte yüksek 80'ler 2 .
Şimdi, cihaz DC sisteminizin voltajında (örneğin 12V veya 24V) tam olarak çalışmadığı sürece, "uçtan uca" DC yolunun da genellikle DC-DC dönüştürmeye ihtiyacı olacağını düşünün. Bu dönüşümün en iyi ihtimalle yukarıdaki dönüşümlerden biri kadar verimli olması muhtemeldir. En kötüsü, geniş giriş ve çıkış aralıklarına sahip çeşitli ayarlanabilir kova / yükseltme dönüştürücülerinden birini satın alırsanız, ideal aralığının dışında çalışıyorsa verimlilik oldukça düşük olabilir. Bu nedenle, diğer tüm faktörleri göz ardı ederek, tam DC yolunun AC'den daha az verimli olması bile mümkündür!
Yine de, tam DC yolunun teorik olarak DC-AC-DC yolundan biraz daha verimli olduğunu varsayalım, belki% 10. İşte bu küçük avantajdan daha ağır basabilecek tam bir DC yolunun dezavantajları:
- Nokta (2) 'de belirttiğiniz gibi bir ev (veya RV veya başka bir şey) gibi bir şey zaten mevcut 120V kablolamaya sahip olacaktır: tam bir DC sistemindeki elektrikli cihazlar, bu cihazları pil bankasına çok yakın bir yere yerleştirmeyi veya ikinci bir DC kablolamayı çalıştırmayı gerektirir. sistemi oldukça çaba harcayarak (mevcut bir eve kablo eklemek, inşa edildiğinden çok daha zordur - çirkin sakıncası yoksa). Ayrıca, DC gücü için standart bir çıkış yok gibi konularla karşılaşacaksınız (çakmak muhtemelen en yaygın olarak desteklenen en yakın şeydir, ancak birçok amaç için uygun değildir).
- Düşük voltajlar, iletim için yüksek voltajlardan doğal olarak daha az verimlidir: çünkü belirli bir mutlak voltaj düşüşü toplam voltajın daha yüksek bir nispi kısmını temsil ettiği ve aynı gücü sağlamak için orantılı olarak daha fazla akım gerektiğinden. Bu etki kabaca ikinci dereceden: Bir 12V sistemi yaklaşık olarak acı çekiyor 100 kezaynı gücü vermek için aynı göstergenin 120V'sinde aynı göstergenin telleri olarak voltaj düşüşü. Bir örnek: 10 feetten fazla 14 AWG ev kablolama, 120W yük için 120V sistem 1 ampere ihtiyaç duyar ve% 0.042'lik bir voltaj düşüşüne maruz kalır - temelde bir yuvarlama hatası. Aynı güce sahip bir 12V cihaz 10 ampere ihtiyaç duyacak ve% 4,2'lik bir voltaj düşüşüne maruz kalacaktır - bu nedenle 10 fit 14 AWG'nin üzerinde iyi bir invertörde kaybedeceğiniz kadar güç kaybettiniz. Bir evde, 50 veya 100 feet kablolama işlemlerine kolayca sahip olabilirsiniz, bu da sistemi 120 W'lık küçük bir yükle bile sürdürülemez hale getiren DC voltaj düşüşlerine neden olur. Pratikte, buna karşı koymak için önemli ölçüde daha büyük bir tel ölçüsü kullanmanız gerekir: bunun yerine daha fazla güneş paneline veya bataryaya harcanabilecek önemli bir maliyet.
- AC varsayılan değerdir: satın aldığınız hemen hemen her cihaz varsayılan olarak bir AC fişiyle birlikte gelir. Bir DC versiyonunu da satın alabileceğiniz her türlü cihaz vardır , ancak genellikle büyük ölçüde azaltılmış seçimlerle. Evet sen yapabilirsinDC ile çalışan bir buzdolabı satın alın, ancak yerel güneş / pil mağazanızdaki 1 veya 2 garip modelden seçim yapmak zorundasınız. Bunlar genellikle başka bir yerde satın alacağınız buzdolabının iki katıdır ve doğal olarak daha az verimli olabilecek eski bir modele dayanır. DC ile çalışan fanlar, TV'ler, kahve makineleri, her neyse. Evet, varlar, ancak seçim şu anda piyasa çok küçük. "AC dönüşüm kayıpları" ndan tasarruf edeceğinizden daha fazla para harcayacak ve sonuçta elde ettiğiniz şeyden daha az memnun kalacaksınız. Burada çalışan tek yaklaşım, AC üzerinde çalışan ancak harici bir AC-DC güç tuğlasına sahip olan şeyleri almaktır: tuğlayı atlayabilir ve DC sisteminizi doğrudan bağlayabilirsiniz (ancak voltajlar genellikle 17V, 21V, vs, bu yüzden yine de bir dönüşüme ihtiyaç duyarsınız).
Bu yüzden burada yalnız bir ses gibi görüneceğim ve herhangi bir büyük veya orta ölçekli "DC sistemi" nin sadece hazır cihazları bağlarken dönüşüm kayıplarından tasarruf etmek için gerçekten mantıklı olmadığını söyleyeceğim. 120V AC, aslında satın alacağınız hemen hemen her şey için varsayılan giriş olduğundan, oldukça makul bir güç dağıtımı yöntemidir . Dönüşüm kayıpları modern ekipmanlarla oldukça küçüktür ve genellikle tam bir DC sistemiyle bile dönüşüm kayıplarından tamamen kaçınamazsınız.
1 Bazen buna DC-AC-DC yaklaşımı diyorum.
2 Tabii ki, gerçekten verimsiz bir invertör arıyorsanız (ancak bu sizin kontrolünüzde) ve çok verimsiz korkunç (veya sadece eski) bir SMPS veya lineer regülatöre sahip bir cihaz bulursanız en kötü durumu daha da ileriye taşıyabilirsiniz.