Wat is het verschil tussen een gemodificeerde sinusomvormer en een werkelijke sinusomvormer omvormer?

Als je een 12C naar 220V omvormer wil kopen zal je merken dat er twee typen zijn, goedkope en wat duurdere en je denkt, wat vreemd, zou die duurdere nou zoveel beter zijn dan de goedkope? Die duurdere is niet beter, die goedkope is niet voor alle taken geschikt.

Waarom twee typen omvormers?

Laten we hier gelijk heel duidelijk over zijn, feitelijk bestaat er maar één type omvormer en dat zijn de omvormers die wij type 1 omvormers noemen. Het type 2 omvormer is een "surrogaat" die een beperkte set van elektrische apparaten van 220V kan voorzien. Probleem is, je kan het meestal niet aan de buitenkant zien. Soms zelfs niet op de verpakking!

Het type 1 omvormer maakt elektriciteit die exact gelijk is aan dat uit het stopcontact komt. Een 220V apparaat dat je in een stekkerdoos steekt en verbonden is met het openbaar elektriciteitsnet of in een type 1 omvormer zal absoluut geen verschil merken, simpel, want dat is er niet! Maar dit omvormertype was vroeger behoorlijk duur (tegenwoordig is dit prijsverschil nog wel aanwezig maar is het verschil veel kleiner geworden). Daarom zijn fabrikanten op zoek gegaan naar een manier om een omvormer goedkoper te maken. Dat is ze gelukt en dat is de gemodificeerde sinus omvormer. Maar die heeft als nadeel dat hij niet overal inzetbaar is. Het is een technisch verhaal en hieronder kan je het, als je het wil tot in detail lezen.

Realiseer dat de goedkope type 2 inverters niet geschikt zijn voor alle elektrische apparaten. Sommige gaan brommen, worden warmer dan normaal, en in het ergste geval gaat het apparaat letterlijk in rook op! De omvormers uit groep 1 kunnen alle, werkelijk alle elektrische 220V apparaten van elektriciteit voorzien en ze zullen het allemaal zonder één probleem doen. Je voelt al aan, eigenlijk moet je een type 1 omvormer kopen. Dan zit je altijd goed. Maar de type 2 omvormers "lonken" in het schap of in de online winkels. Want die type 2 omvormers zijn een stuk goedkoper! Maar bezint eer ge begint! Vaak is goedkoop hier duurkoop.

Gemodificeerde sinus omvormers:

• Zijn niet geschikt voor apparaten met een motor (dus ook een pomp). Deze motoren worden veel te warm en de apparaten verbruiken tot wel 30% meer energie dan bij pure sinus omvormers.
• Zorgen voor een zware brom in vele apparaten vooral bij elektrische motoren (föhn, koelkast, vrieskast, pomp, Senseo apparaat, vaatwasser, wasmachine).
• Elektrische klokjes en/of timers werken vaak niet goed.
• Werken meestal niet goed samen met opladers voor batterijen of accu's, speciaal de opladers voor accu-gereedschap.
• Laten een brom horen bij geluidsapparatuur en tv's.
• Je verliest het recht op garantie omdat je het apparaat niet voedt met een normale sinusspanning zoals uit het lichtnet komt.

Apparaten waarvan bekend is die het soms/vaak niet goed met een gemodificeerde sinus omvormer kunnen omgaan zijn: elektronische (dus duurdere) koffiezetters zoals Nespresso- Senseo- volautomatische espresso apparaat, tv, spelcomputers als Xbox, playstation, airco, geluidsapparatuur, veel oplaadbare batterij- en accu laders laders, elektrische tandenborstel laders, elektrische fiets laders, accuboormachine laders, desktop computer, alle tv's, digitale tv ontvanger, (laser)printers, fax en tl-verlichting. Maar ook alle apparaten waar een elektromotor in zit (dus ook waar een pomp in zit want die wordt aangedreven door een elektromotor). Denk hierbij aan: ventilator, koelkast, vriezer, compressor, waterpomp, boormachine, schuurmachine, wasmachine, vaatwasser en ander elektrisch handgereedschap.

Simpele apparaten zoals een simpele (ouderwetse) apparaten zoals een "druppelaar" koffiezetter, kookplaatje (maar weer niet een inductiekookplaat vanwege de elektronica) en gloeilampen werken wel goed op een modified sine wave omvormer.

Verschil op een niet technische manier uitgelegd

Omvormers van 12V naar 220V kan je indelen in twee totaal verschillende typen. Het is belangrijk het verschil goed te doorgronden. Het verschil tussen de twee type omvormers is een heel erg technisch verhaal en dat gaan we je in deze sectie je juist besparen. We gebruiken de auto als vergelijkingsmateriaal.

Als je een auto gaat kopen moet je een fundamentele keuze maken: koop ik een benzine of een diesel auto? Beiden kunnen van A naar B rijden. Maar soms lukt dat met een benzine auto niet goed of zelfs totaal niet. Wanneer je achter een benzine auto een caravan hangt en door de Alpen gaat rijden, dus steile hellingen moet nemen zal je merken dat dit met zeer veel moeite gaat (en soms raakt je motor zelfs oververhit) en bij sommige kleine weggetjes met nog steilere hellingen lukt het zelfs totaal niet. Met een diesel auto is dit geen probleem, die zijn hiervoor juist gemaakt. Dus afhankelijk van wat je "toepassing" is zal je kiezen voor benzine of diesel. Diesel is wel iets duurder maar je kan niet alleen van A naar B maar onder de zwaarste omstandigheden toch rijden. Kies je een diesel dan zit je altijd goed.

Zo ook met omvormers. Ook daar heb je de keuze tussen diesel en een benzine omvormers, alleen heten ze daar anders. Helaas hebben die twee type omvormers geen uniforme namen vandaar dat wij ze maar een naam hebben gegeven. De diesel is de "type 1 omvormer" en de benzine de "type 2 omvormer". Nou komt het: je zou denken dat op de vlakke weg je met beide type omvormers van A naar B kan rijden. Maar dat is dus niet zo! De diesel versie / type 1 omvormer kan alles. Van A naar B en zelfs in de bergen met een aanhanger is geen enkel probleem. De type 2 omvormer kan alleen maar bepaalde 220V apparaten van elektriciteit voorzien. Je zou denken, wat raar, elektriciteit is toch elektriciteit? Beide leveren toch 220 Volt? Dat is wel zo, maar daar blijken enorme verschillen tussen te zitten, wat we in dit niet technische deel juist niet gaan uitleggen. Dus moet je dat verschil maar van ons aannemen.

Realiseer dat een benzine auto oververhit kan raken in de Alpen. Maar bij de omvormers van type 2 is het mogelijk dat een apparaat dat je daar op aansluit niet alleen warm of oververhit kan raken maar in sommige gevallen in rook kan opgaan! Je hebt een een goedkope (type 2) omvormer gekocht maar blijkt door deze besparing bijvoorbeeld een printer kapot te hebben gemaakt. Niet slim.

Helaas hebben deze omvormers niet een sticker "type 1 omvormer" of "type 2 omvormer" (dat een door ons verzonnen indeling is). Je kan ze dus niet eenvoudig herkennen. De fabrikanten gebruiken verschillende namen om hun omvormers aan te prijzen. Hieronder hebben we een tabel opgenomen met vaak gebruikte type aanduidingen van omvormers waardoor je ze sneller kan herkennen. Wanneer een fabrikant geen melding maakt welk type het is, kan je ervoor 100% van uit gaan dat het een type 2 omvormer is. Want als de fabrikant, een iets duurdere, type 1 omvormer aanbiedt wil hij het prijsverschil graag "goedmaken" door te vermelden dat het een "zuivere sinus" omvormer is (of wat voor term er ook op de doos staat). Fabrikanten van goedkope (type 2) omvormers verzwijgen dit liever of zetten dit met kleine lettertjes op de doos, en soms ergens onherkenbaar op de achterkant van de doos en hopen dat je hun goedkopere omvormer koopt.

Verschil technisch verklaard

De elektriciteitsmaatschappij levert bij jouw huis elektriciteit af met bepaalde eigenschappen. Deze zijn: 220 Volt (tegenwoordig eigenlijk 230 Volt maar iedereen noemt het nog steeds 220 Volt), de spanning is geen gelijkspanning zoals uit een batterij met een + en - aansluiting, nee het is een wisselspanning. Die spanning wisselt vijftig keer per seconde van + en -. Vandaar de naam wisselspanning en de term 50 Hz (Hertz). De manier hoe gewisseld wordt van + naar - is niet abrupt maar gaat geleidelijk van + dan naar nul en dan naar - weer terug naar 0 dan naar + etc. De vorm die de elektriciteit heeft als je deze zichtbaar zou maken op een oscilloscoop is een sinus vorm.

Een oscilloscoop is een apparaat dat de spanning(sverschillen) weergeeft op een tijdas, je ziet dus van links naar rechts (dus in de tijd) hoe de spanning varieert, dit is vergelijkbaar met een hartfilm monitor waar je de samentrekking van de spieren van je hart ziet "in de tijd" en grappig, die spieren worden in je lichaam ook met elektriciteit bestuurd.

Die sinus vorm is een afgeleide van de cirkel. Wanneer je met een tekensjabloon een cirkel op papier zou tekenen, maar terwijl je dit doet het papier langzaam van rechts naar links verschuift, zal op het paper een sinusvorm ontstaan. Hieronder geven we het grafisch weer. Aan de linkerzijde zie je een getekende cirkel. Die hebben we, voor het gemak, ingedeeld in twaalf getekende cirkelstukken. Dat zijn dus de twaalf delen van de cirkel. Het tekenen van de cirkel beginnen we bij "3 uur" dus het segment waar "1" bij staat.

Aan de linkerkant zie de cirkel zoals die getekend zou worden als het papier stil zou liggen. Aan de rechterzijde, die golfvorm, is als je het papier terwijl je de cirkel tekent, van rechts naar links beweegt. De overeenkomst tussen een cirkel en de golfvorm "in de tijd" is heel duidelijk. Overigens, de rechte horizontale lijn in het rechterdeel van de illustratie stelt de tijdas voor. Tevens is dit de waarde "0" (0 Volt). Alle waarden die boven die as liggen zijn een positieve waarde (+) en alles dat onder die lijn liggen een negatieve waarde (-). Je ziet dus dat de spanning uit het stopcontact eigenlijk helemaal geen 220 Volt is maar constant varieert. De toppen en dalen van de sinus zijn zelfs veel hoger dan 220 Volt. Maar de effectieve waarde is 220 Volt.

Waarom deze "technische school verhandeling"? We willen je graag laten begrijpen waar de sinusvormige wisselspanning vandaan komt en waarom deze uit je stopcontact komt rollen. We gaan hierna wel met een paar grote passen door de techniek en laten allerlei details achterwege, en gaan af en toe erg kort door de bocht, maar het moest een leesbaar stuk blijven en geen leerboek.

We nemen je mee naar naar de bron van de elektriciteitsproductie. Dat is de elektriciteitsmaatschappij. Deze heeft grote dynamo's staan die door stoom, windkracht, waterkracht en dergelijke worden aangedreven. En raad eens? De as van de dynamo draait ook de hele tijd rondjes (en ja, dat doet hij precies 50 keer per seconde! Vandaar die 50 Hz). De omwenteling van de dynamo is dus die cirkel. In die dynamo zit een grote koperen spoel en op de as van de dynamo zit een grote magneet met een noord en zuidpool. Als die magneet voorbij de spoel komt zal deze (net als bij een fietsdynamo) een spanning afgeven. Als de noordpool (of zuidpool maar dan is alles omgekeerd wat spanning betreft) de spoel benadert wekt de spoel nog maar een kleine spanning op.

Naarmate de noordpool van de magneet steeds meer de spoel dichter benaderd zal de spoel een steeds grotere spanning afgeven (vergelijkbaar met het traject tussen 0° en 90°). Op het moment dat de noordpool weer voorbij de spoel gaat en de afstand steeds groter wordt zal de spanning afnemen. Uiteindelijk zal de spanning nul worden (dat is het traject van 90° tot 180°). Dan als de as van de dynamo weer verder draait komt de andere kant van de magneet richting de spoel maar door de andere richting van de magneet zal de spanning juist "andersom" zijn. Dus niet positief maar juist negatief. Dat is het traject van 180° tot 270°. Et cetera et cetera.

Je ziet dat de wisselspanning die we krijgen in de vorm van een sinus zijn oorsprong heeft op de wijze waarop elektriciteit wordt gemaakt. De dynamo maakt eenmaal wisselspanningen in de vorm van een sinus, hij kan zelfs niet anders. Elektrische apparaten in de hele wereld gaan uit van deze wisselspanningsvorm en je als je een omvormer gebruikt voor elektriciteitsproductie zou die eigenlijk zo'n wisselende sinusvorm aanbieden. Dat zijn de type 1 omvormers. Maar wat blijkt, er zijn omvormers die zeer eenvoudig, dus goedkoop zijn gemaakt die geen sinus maken maar een blokgolf. Dat lijkt niet op een sinusvorm. De enige overeenkomst is dat de spanning in een ritme van 50 Hz de spanning laat verwisselen van + naar - maar daar houdt verder iedere vergelijking mee op. Een gloeilamp zal het een biet zijn wat voor soort wisselspanning hij krijgt, die brandt even mooi of goed op een sinus als een blokspanning. Maar vele apparaten willen echt een mooie sinusvorm krijgen. Als ze dat niet doen gaan ze brommen, worden ze warm of raken zelfs mogelijk oververhit.

De goedkope omvormers geven een wisselspanning die technici een "blokgolf" noemen. Omvormers waar zo'n blokgolf uitkomt worden "modified sine wave" omvormers genoemd. Want de spanning die zo'n omvormer maakt is geen mooie "ronde" sinus wisselspanning zoals de elektriciteitsmaatschappij je levert in het stopcontact, maar een hoekige wisselspanning. Een omvormer maken die zo'n blokgolf wisselspanning maakt is heel simpel te produceren waardoor de omvormer heel goedkoop zal zijn. Deze inverters worden vaak "Chinese omvormers" genoemd, niet alleen vanwege het land van herkomst maar ook omdat ze zo goedkoop zijn.