العاكس (العاكس) هو محول من التيار المستمر إلى التيار المتردد. يمكن تحويل خرج التيار المستمر (DC) إلى تيار متناوب (AC) 220 فولت موجة جيبية 50 هرتز أو أنواع أخرى من التيار المتناوب، والذي يمكن استخدامه في مختلف المعدات الكهربائية لتلبية احتياجات المستخدمين من طاقة التيار المتردد في أماكن إمداد الطاقة المتنقلة أو المناطق التي لا تحتوي على كهرباء إلى أقصى حد. يتم استخدامه على نطاق واسع في الاتصالات والمعدات الصناعية ومعدات الاتصالات عبر الأقمار الصناعية والمركبات العسكرية وسيارات الإسعاف الطبية وسيارات الشرطة والسفن والطاقة الشمسية وتوليد طاقة الرياح.
غرض العاكس

　　1. العاكس هو عنصر أساسي في شبكة الطاقة التجارية أو شبكة الطاقة المحلية: مع تطور الاقتصاد والمجتمع، أصبح لدى المجتمع البشري طلب متزايد على الطاقة. إن نقص موارد النفط وارتفاع أسعاره، فضلاً عن العديد من المشاكل التي يواجهها استخدام الطاقة التقليدية مثل التلوث البيئي، دفع الناس إلى اللجوء إلى تطوير الطاقة النظيفة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. العاكس هو مكون رئيسي في نظام الطاقة الشمسية وطاقة الرياح بأكمله، والذي يمكنه تحويل خرج التيار المستمر المتغير الذي تم الحصول عليه من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح إلى موجة جيبية نظيفة 50 هرتز أو 60 هرتز لتلبية احتياجاتنا من طاقة التيار المتردد 220 فولت، وهو أمر لا غنى عنه في بيئتنا اليومية. مثالي لتوفير الطاقة للشبكات التجارية أو المحلية.
　　2. تلبية احتياجات عصر "الجوال": مع التغيرات في أنماط حياة الناس، يتزايد الطلب على الحياة السريعة والوتيرة السريعة. والآن تتطور منتجات 3C والمزيد من المنتجات الرقمية في هذا الاتجاه. نحن الآن في عصر "الجوال"، حياة المكاتب المتنقلة، والاتصالات المتنقلة، والترفيه المتنقل. عندما يتنقل الناس، فإنهم لا يحتاجون فقط إلى تيار مباشر منخفض الجهد يتم توفيره بواسطة البطاريات أو بطاريات التخزين، بل يحتاجون أيضًا إلى تيار متناوب بقوة 220 فولت، وهو أمر لا غنى عنه في بيئتنا اليومية. يمكن أن تلبي العاكسات احتياجاتنا.
مبدأ عمل العاكس
　　مبدأ عمل العاكس هو في الواقع عملية تحويل التيار المستمر ذو الجهد المنخفض إلى تيار متردد ذو الجهد العالي. يتم تقسيم جهد التيار المستمر إلى مسارين، أحدهما لتشغيل المرحلة السابقة IC لتوليد إشارة تحكم بمستوى كيلو هرتز، والآخر إلى أنبوب الطاقة في المرحلة السابقة.
　　فيما يلي الخطوات الثلاث في عملية تحويل التيار المستمر منخفض الجهد إلى تيار متردد عالي الجهد والجهد الحالي الناتج عن كل خطوة
　　. الخطوة 1: تعمل إشارة التحكم على دفع أنبوب الطاقة للتبديل بشكل مستمر، مما يتسبب في إنتاج التيار المتردد عالي التردد منخفض الجهد.
　　الخطوة 2: يتم إخراج طاقة التيار المتردد عالية التردد من خلال المحول عالي التردد ثم تصحيحها بواسطة الجسر الكامل للديود السريع الاسترداد لإخراج طاقة تيار مستمر عالية التردد بمئات الفولتات إلى أنبوب الطاقة اللاحق.
　　الخطوة 3: تولد الدائرة المتكاملة بعد المرحلة إشارة تحكم تبلغ حوالي 50 هرتز للتحكم في أنبوب الطاقة بعد المرحلة لإخراج طاقة تيار متردد 220 فولت 50 هرتز.
فيما يلي شرح لعدة عاكسات مهمة:
　　عاكس الموجة الجيبية: ينتج نفس طاقة التيار المتردد الجيبية مثل شبكة الطاقة اليومية، ويوفر طاقة تيار متردد عالية الجودة، ويمكنه تشغيل أي نوع من الأحمال، ولكن لديه متطلبات تقنية وتكاليف عالية.
　　محول الموجة المربعة: الناتج هو طاقة تيار متردد ذات موجة مربعة ذات جودة رديئة. سيؤدي ذلك إلى عدم استقرار شديد في الحمل والعاكس نفسه. يعتمد الإنتاج على جهاز متعدد الاهتزازات بسيط، وتكنولوجيته على مستوى الخمسينيات من القرن الماضي، وسيتم إخراجه تدريجياً من السوق.
　　محول الموجة الجيبية المعدلة: ينتمي إلى فئة الموجة المربعة. هناك فترة زمنية بين شكل الموجة الصادرة من القيمة القصوى الموجبة إلى القيمة القصوى السالبة. يتكون شكل الموجة من خطوط متقطعة واستمرارية ضعيفة، لكنه يمكن أن يلبي معظم احتياجاتنا من الكهرباء. إنه يتمتع بالكفاءة العالية والضوضاء المنخفضة والسعر المعتدل، مما يجعله منتجًا رئيسيًا في السوق.
 　　العاكس النشط: عاكس يربط التيار في دائرة التيار بالشبكة على جانب التيار المتردد بدلاً من توصيله مباشرة بالحمل.
　　العاكس السلبي: عاكس يربط التيار في دائرة التيار بالحمل مباشرة (أي يحول طاقة التيار المستمر إلى طاقة تيار متردد بتردد معين أو تردد قابل للتعديل لتزويد الحمل) بدلاً من توصيله بالشبكة على جانب التيار المتردد.
　　مقدمة عن المعلمات الرئيسية للمحولات
　　سواء كان يستخدمها المستهلكون أو صممها المطورون، فأنت بحاجة إلى التعرف على المعلمات المهمة التالية للمحول
　　: 1. كفاءة المحول:
　　كفاءة المحول هي معلمة مهمة لقياس أداء المحول. تُستخدم قيمة كفاءة المحول للتعبير عن حجم فقدان الطاقة الخاص به. يتم التعبير عنها عادة بـ%. ترتبط كفاءة العاكس في العاكس مباشرة بكفاءة النظام. إذا كانت كفاءة العاكس منخفضة للغاية، فسيؤدي ذلك إلى انخفاض كفاءة النظام بشكل خطير.
　　في أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية الشمسية، لا تتجاوز كفاءة التحويل لمصفوفات الخلايا الشمسية حاليًا 18% بشكل عام، كما أن تكلفة الألواح الكهروضوئية الشمسية مرتفعة نسبيًا. من الصعب جدًا تحسين كفاءة التحويل بنسبة 2% إلى 3%، ولكن من الممكن تمامًا تحسين كفاءة العاكس بنسبة 3% إلى 5%.
　　تعتبر كفاءة العاكس معيارًا مهمًا لأداء العاكس، ولها تأثير مهم في زيادة توليد الطاقة وخفض تكلفة توليد الطاقة لنظام توليد الطاقة الكهروضوئية.
　　2. سعة الإخراج المقدرة (المستمرة):
　　تُستخدم سعة الإخراج المقدرة للتعبير عن قدرة العاكس على توفير الطاقة للحمل. كلما زاد الناتج المقدر، كلما زادت سعة تحميل العاكس. قيمة سعة الإخراج المقدرة هي مجرد مرجع للأحمال المقاومة البحتة. إذا لم يكن الحمل الذي يحمله العاكس حملاً كهربائيًا خالصًا، فإن سعة حمل العاكس ستكون أقل من قيمة سعة الإخراج المقدرة المحددة.
　　3. استقرار جهد الخرج
　　يشير استقرار جهد الخرج إلى استقرار جهد خرج العاكس. يعطي العاكس عمومًا انحراف جهد خرج العاكس عندما يكون جهد التيار المستمر الداخل ضمن نطاق التذبذب المسموح به (يُطلق عليه عادةً معدل تنظيم الجهد). كما تعطي العاكسات عالية الأداء عمومًا انحراف الجهد لجهد خرج العاكس عندما يتغير الحمل من 0% إلى 100% (يُطلق عليه عادةً معدل تنظيم الحمل). يشير الجهد الاسمي عادةً إلى جهد خرج الدائرة المفتوحة، أي قيمة الجهد عندما لا يكون هناك حمل ولا خرج تيار. يتقلب جهد طرف البطارية بشكل كبير أثناء الشحن والتفريغ، ويمكن أن يصل تقلب جهد بطاريات الرصاص الحمضية إلى حوالي 30% من الجهد الاسمي. لذلك، يجب أن يتمتع العاكس بثبات جيد لجهد الإخراج لضمان عمل النظام ضمن نطاق إدخال تيار مستمر أكبر.
　　4. الموثوقية:
　　تعتبر موثوقية العاكس أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على موثوقية النظام. تتطلب موثوقيتها أن يتمتع العاكس بوظائف حماية جيدة. يتضمن وظائف حماية التيار الزائد وحماية الدائرة القصيرة في العاكس. من المحتمل جدًا أن يعاني نظام إمداد الطاقة من التيار الزائد أو ماس كهربائي بسبب فشل الحمل أو الخطأ البشري أو التداخل الخارجي وأسباب أخرى. لتحسين الموثوقية، يجب أن يحتوي العاكس على وظائف الحماية ذات الصلة.
　　5. أداء البدء
　　يشير أداء البدء إلى قدرة العاكس على البدء مع الحمل وأداء عمله الديناميكي. يجب أن يكون العاكس قادرًا على البدء بشكل طبيعي تحت الحمل المقدر. بشكل عام، يكون أداء بدء تشغيل العاكس أفضل عند العمل مع الحمل المقاوم. ولكن إذا كان حملاً حثيًا، مثل محرك أو ثلاجة أو مكيف هواء أو مضخة مياه عالية الطاقة، فقد تكون الطاقة عند بدء التشغيل عدة مرات أكبر من الطاقة المقدرة. عادةً، عندما يبدأ الحمل الحثي، يتعرض العاكس لقوة دفع كبيرة. لذلك، يتطلب الأداء الأولي للعاكس أنه عند بدء تشغيل الأحمال الحثية أو غيرها من الأحمال، يمكن للمكونات الداخلية للعاكس أن تتحمل عمليات تشغيل متعددة بحمل كامل دون التسبب في تلف مكونات الطاقة.
　　6. التشوه التوافقي
　　عندما يكون شكل موجة جهد خرج العاكس عبارة عن موجة جيبية أو موجة معدلة، فإنه يحتوي على مكونات توافقية بالإضافة إلى الموجة الأساسية. وعادة ما تسمى نسبة المكونات التوافقية في شكل موجة جهد الخرج الإجمالي بالتشوه التوافقي. ستؤدي التيارات التوافقية عالية الترتيب إلى توليد تيارات دوامية في الأحمال الكهربائية، مما يتسبب في ارتفاع درجة حرارة المكونات وحتى إحداث أضرار جسيمة للمعدات الكهربائية. بشكل عام، سوف يشير العاكس إلى التشوه التوافقي الخاص به. يبلغ التشوه التوافقي لمحول الموجة المربعة حوالي 40%، وهو مناسب بشكل عام للأحمال المقاومة البحتة فقط. التشوه التوافقي لمحول الموجة الجيبية المعدلة أقل من حوالي 20%، وهو مناسب لمعظم الأحمال. يحتوي محول الموجة الجيبية على تشوه توافقي أقل وهو مناسب لجميع أحمال الطاقة المترددة.
الاتجاه المستقبلي لتطوير العاكسات
　　مع تزايد اعتماد المجتمع على الكهرباء، أصبحت متطلبات العاكسات في المنتجات المختلفة أعلى وأعلى، كما يتزايد الطلب عليها أيضًا. وبما أن العاكس يتطور بسرعة، فما هو اتجاه تطوره؟
　　1. التردد العالي: يمكن أن يؤدي زيادة تردد تبديل العاكس إلى تقليل حجم الجهاز ووزنه بشكل فعال، مع القضاء أيضًا على ضوضاء الصوت للمحول والمحث. مع تحسين قدرة الاستجابة الديناميكية لجهد الخرج، يتم أيضًا تقليل حجم ووزن الجهاز.
　　2. الأداء العالي: يجب أن يكون أداء تثبيت الجهد جيدًا، ويجب أن تكون القيمة الفعالة لجهد الخرج مستقرة في ظل ظروف عدم التحميل والحمل. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تكون جودة الشكل الموجي عالية أيضًا. يجب أن يتمتع جهد الخرج بخاصية استجابة لحظية أفضل عندما يتم زيادة الحمل أو تقليله فجأة.
　　3. التوازي والتجميع النمطي: تتطور العاكسات اليوم نحو القدرة العالية والموثوقية، لذا لتحسين موثوقية النظام، يجب تحقيق التجميع النمطي.
　　4. التصغير: يشير التصغير هنا إلى تصغير المحول.
　　5. معامل القدرة العالي للإدخال
　　6. الرقمنة
　　7. الذكاء: بغض النظر عن المنتج الذي تم تطويره إلى الحالة الذكية، فسيكون بالتأكيد على مستوى أعلى مقارنة بالنموذج التقليدي.
التصميم المثالي للمحول:
　　تكون الطاقة المحولة من تيار مستمر إلى تيار متردد بواسطة محول مثالي دائمًا بقيمة معينة دون نبضات. لا ينبغي أن يكون هناك نبض في شكل موجة الطاقة المستمرة وشكل موجة التيار. ومع ذلك، في دائرة المحول الفعلية، تكون طاقة المحول p نابضة بسبب محدودية عدد نبضات المحول. عندما يتم تمثيل شكل الموجة النابضة لقوة العاكس p بالتيار المستمر، فإنه يسمى عاكس من نوع الجهد. خصائص العاكس من نوع الجهد هي:
　　1. يوجد مكثف مرشح تيار مستمر كبير على جانب التيار المستمر؛
　　2. عندما تتغير الطاقة بسبب الحمل، يظل شكل موجة جهد الخرج المتردد دون تغيير، أي أن شكل موجة جهد الخرج المتردد مستقل عن الحمل. يتم تثبيت شكل موجة جهد خرج التيار المتردد في موجة مربعة بواسطة الجهد على مكثف مصدر الطاقة المستمر من خلال عمل مفتاح العاكس؛
　　3. في العاكس، يوجد صمام تغذية مرتدة بالتوازي مع مفتاح العاكس، وبالتالي فإن جهد التيار المتردد مستقل عن الحمل.
　　4. يتغير طور التيار الخارجي مع معامل قدرة الحمل، ويتم التبديل بين المفاتيح في نفس ذراع الجسر.
　　5. يمكن التحكم في جهد الخرج عن طريق التحكم في سعة وشكل الموجة لجهد الخرج.