Vad är en likriktare och vad gör den?
En likriktare omvandlar växelström, AC, till likström, DC. Växelström byter riktning periodiskt, medan likström har samma polaritet och i huvudsak går i en riktning. Likriktaren används därför i exempelvis nätaggregat, laddare och vissa generatorsystem där växelström behöver bli likström.
Principen bygger på dioder. En diod fungerar som en envägsventil för ström: den släpper fram ström i en riktning och blockerar den i den andra. När flera dioder kopplas tillsammans vänds den negativa delen av växelspänningen så att utspänningen får samma polaritet. Det är själva likriktningen.
En likriktare ger inte automatiskt en helt jämn likspänning. Efter likriktningen är spänningen fortfarande pulserande. En kondensator kan användas för att glätta och jämna ut spänningen. Mer om grundprincipen finns i Wikipedias förklaring av likriktning och i Kjell & Companys genomgång av dioder och kondensatorer.
Växelström till likström: så går omvandlingen till
Omvandlingen från växelström till likström sker i två grundsteg:
- Dioderna släpper fram de delar av växelströmmen som har rätt riktning och blockerar den motsatta riktningen.
- En kondensator eller annan filtrering kan minska variationerna i den pulserande likspänningen.
Hur jämn utspänningen blir beror på kretsens utformning och belastning. Därför går det inte att ange en generell nivå på så kallad ripple, alltså kvarvarande spänningsvariation, för alla likriktare.
Halvvågslikriktare och helvågslikriktare
En halvvågslikriktare använder bara ena halvan av växelströmmens period. Helvågslikriktning använder båda halvorna, så att även den negativa halvperioden bidrar till utspänningen.
En vanlig helvågslikriktare är en likriktarbrygga med fyra dioder. Den kopplas så att strömmen genom lasten får samma riktning under båda halvperioderna. En sådan brygga är alltså något annat än en lös diod och har fyra dioder som arbetar tillsammans.
Likström och växelström – vad är skillnaden?
| Egenskap | Likström, DC | Växelström, AC |
|---|---|---|
| Riktning | Har samma polaritet och går i huvudsak i en riktning. | Byter riktning periodiskt. |
| Vanliga sammanhang | Batterier och solcellsmoduler. | Eluttag och elnät. |
| Omvandling | Växelriktare kan omvandla DC till AC. | Likriktare kan omvandla AC till DC. |
Frågan likström vs växelström handlar därför ofta om vilken del av elsystemet som avses. Solceller producerar likström, medan växelströmmen i svenska eluttag har frekvensen 50 hertz. En vanlig växelriktare kan i vissa tillämpningar omvandla 12 eller 24 volt likspänning till 230 volt, 50 hertz växelspänning, men det gäller inte alla växelriktartyper.
Riktningen på omvandlingen avgör komponentvalet: växelström till likström kräver en likriktare, medan likström till växelström kräver en växelriktare. Samma skillnad gäller vid laddning av likström kontra växelström, även om laddutrustning kan innehålla flera omvandlingssteg.
Likriktare i solceller: vilken komponent används?
Solpaneler producerar likström, alltså DC. I en normal nätansluten solcellsanläggning är det växelriktaren som omvandlar solcellernas likström till växelström som hemmets elapparater kan använda. En separat likriktare används normalt inte för att omvandla panelernas el till hushållsel.
Växelriktaren har även uppgiften att styra solcellernas belastning så att anläggningen kan ge så hög effekt som möjligt vid olika solinstrålning. Den är därför en central komponent när olika solcellssystem jämförs. Energimyndigheten beskriver både växelriktarens funktion och solcellsanläggningens övriga delar, som moduler, monteringssystem och eventuellt batteri, i sin guide om vad som ingår i en solcellsanläggning.
En likriktare kan däremot förekomma i andra delar av ett energisystem. I en UPS kan inkommande el gå till en likriktare och laddare, medan en växelriktare omvandlar batteriets likspänning till växelspänning. Den som söker efter en sol likriktare behöver därför först skilja mellan panelernas DC-sida, batteriladdning och den växelriktare som ansluts mot huset.
Energimyndigheten har också testat hur effektivt växelriktare omvandlar likström till växelström och hur väl de belastar solcellsmodulerna. Det gör växelriktaren till en viktig jämförelsepunkt vid val av solcellssystem.
Välja likriktare: tekniska uppgifter som måste stämma
Det räcker inte att välja en likriktare enbart efter 12, 24 eller 230 volt. Dimensioneringen behöver åtminstone ta hänsyn till inspänning, utspänning, ström, effekt, kylning och användningsmiljö. Kontrollera också om lasten kräver filtrerad eller reglerad likspänning.
| Kontrollera | Varför det spelar roll |
|---|---|
| Inspänning | Likriktaren måste tåla den växelspänning som faktiskt kommer in. |
| Utspänning | Den måste passa batteriet eller den elektroniska utrustning som ska matas. |
| Ström och effekt | För låg dimensionering kan ge överhettning och driftproblem. |
| Kylning | Värmeavledning behövs vid hög belastning och kontinuerlig drift. |
| Miljö | Fukt, vibrationer, damm och temperatur påverkar komponentens lämplighet. |
Vid en sökning på exempelvis likriktarbrygga Kjell eller Eldaco likriktare bör databladet vara utgångspunkten. Kontrollera modellens märkdata och användningsområde i stället för att välja efter produktnamn eller en generell spänningsnivå. Produktutbud, modeller och priser ändras; en återförsäljarkategori som Ahlsells likriktarsortiment är därför inte i sig en dimensioneringsanvisning.
Installation och säkerhet i solcellsanläggningar
Solceller producerar el när de är belysta och kan därför inte stängas av på samma sätt som en vanlig nätansluten apparat. Elinstallationsarbete ska utföras enligt gällande regler och tillverkarens anvisningar på både likströms- och växelströmssidan.
Elsäkerhetsverket räknar bland annat panelmontage, ihopkoppling av förkontakterade snabbkopplingsdon och kabelförläggning i samband med solcellsinstallation som elinstallationsarbete. Företaget som utför elinstallationen ska vara registrerat hos Elsäkerhetsverket. Läs myndighetens regler för installation av solceller innan arbetet beställs.
Bristfälligt ihopkopplade DC-kontaktdon, felaktigt förlagda kablar, fuktinträngning och olämplig placering av DC-brytare eller växelriktare är säkerhetsrisker som Elsäkerhetsverket särskilt tar upp. Myndighetens information om risker med solcellsinstallationer är relevant både för villaägare och företag.
Underhåll av likriktare och solcellssystem
Vid underhåll av en solcellsanläggning bör kablarna mellan paneler och växelriktare kontrolleras så att de är korrekt förlagda, fästa och oskadade. Kontrollera även tecken på fuktinträngning och korrosion, brytarnas funktion, växelriktarens frånkoppling vid nätbortfall, skyltning och tillhörande dokumentation.
För en fristående likriktare gäller dessutom att anslutningar, kylning och polaritet behöver passa den aktuella utrustningen. Stäng inte av eller koppla om en solcellsanläggning på egen hand om arbetet innebär elinstallation. Elsäkerhetsverkets anvisningar om underhåll och kontroll beskriver vad som bör följas upp.
För ytterligare teknisk läsning om likriktare och bryggor finns även Lagakretskorts guide. En solcellsspecifik introduktion finns hos Hemsol om växelriktarens funktion.
Vanliga frågor
Vad är en likriktare?
En likriktare är en elektrisk krets eller komponent som omvandlar växelström, AC, till likström, DC. Dioder släpper fram ström i önskad riktning och blockerar den motsatta.
Vad gör en likriktare?
Den vänder den negativa delen av växelspänningen så att utspänningen får samma polaritet. Utspänningen blir pulserande och kan därefter glättas med en kondensator eller annan filtrering.
Vad är en likriktarbrygga?
En likriktarbrygga är normalt en koppling med fyra dioder. Den utför helvågslikriktning genom att använda båda halvperioderna i växelströmmen.
Vad är skillnaden mellan likriktare och växelriktare?
Likriktaren omvandlar AC till DC. Växelriktaren gör motsatsen och omvandlar DC till AC. I solcellsanläggningar producerar panelerna DC och växelriktaren gör elen användbar för hemmets växelströmsapparater.
Behöver solceller en likriktare?
Solcellspanelerna producerar redan likström. I en normal nätansluten anläggning är det växelriktaren som omvandlar denna till växelström; en separat likriktare är därför normalt inte huvudkomponenten för den omvandlingen.
Vad är helvågslikriktning?
Helvågslikriktning använder både den positiva och negativa halvperioden av växelströmmen. En vanlig bryggkoppling för helvågslikriktning består av fyra dioder.
Vad ska jag kontrollera före köp av en likriktare?
Kontrollera inspänning, utspänning, ström, effekt, kylning och användningsmiljö. För en solcellsanläggning ska du dessutom skilja på likriktare, växelriktare, laddare och eventuell batteriutrustning.
Inga kommentarer än