Что такое преобразователь напряжения

Подключение

Маломощные модели имеют для подключения к бортовой сети автомобиля штеккер в гнездо прикуривателя.

Но, пользуясь ими, стоит помнить, что обычно эти гнезда не рассчитаны на большую потребляемую мощность: обычно цепь прикуривателя защищается предохранителями на 10-15 А, но в этой цепи могут быть и другие потребители. Поэтому такой способ включения стоит применять только в том случае, если в автомобиле есть штатная розетка для мощных потребителей, либо установить ее в автомобиль самостоятельно, подключив напрямую к аккумулятору проводом с сечением 1,5-2 мм2 через предохранитель 20-30 А.

Инверторы средней мощности, выпускаемые в переносном исполнении, дополнительно к штеккеру прикуривателя могут оснащаться проводами с «крокодилами» для прямого подключения к аккумулятору. Этим можно воспользоваться для и для стационарной установки такого прибора в автомобиле, протянув провода от расположенного в салоне инвертора в моторный отсек.

Наиболее мощные инверторы имеют стационарное исполнение: их металлические корпуса оснащаются крепежными точками под болты или саморезы, подключение питающих проводов – клеммное. Такая же конструкция знакома всем по автомобильным усилителям, и подключение происходит похожим образом: корпус инвертора крепится в подходящем месте (например, к спинке сиденья со стороны багажника), а провод питания протягивается к аккумулятору с использованием отдельного предохранителя.

При подключении питания преобразователя нужно помнить, что низковольтное питание обусловливает значительные токи и потребует достаточно большого сечения проводов.

ПРИМЕР: (принимая КПД преобразователя в 80%)

Мощность инвертора Ток, потребляемый от источника 12В Минимальное сечение провода
200 Вт 20,8 А 1,5 мм2
400 Вт 41,7 А 4 мм2
600 Вт 62,5 А 8 мм2
1 кВт 104,2 А 16 мм2

Как можно понять из этой таблицы, подключение мощного инвертора может потребовать весьма значительного сечения провода.

Преобразователь 12 в 220 Вольт в машину: какой лучше выбрать из представленных на рынке — обзор вариантов

Сейчас на рынке дополнительного оборудования для автомобилей широко представлены разнообразные инверторы 12/220 Вольт. Перед их приобретением следует, прежде всего, определиться для каких целей вы будете его использовать, какие конкретные электроприборы будете подключать.

Далее необходимо подсчитать или определить мощность потребления таких устройств. Если вы планируете одновременно снабжать электроэнергией несколько устройств, мощности надо суммировать.

Как  заявляет производитель, преобразователь напряжения  ALCA 313100  12/220В имеет номинальную мощность 150 Вт, а пиковую — 300 Вт.

Учитывая невысокую стоимость устройства (порядка 2000 рублей), не следует рассчитывать на его европейское происхождение. Питание производится от разъема прикуривателя. В характеристиках устройства указаны максимальные входные параметры – 12В/15 Ампер. Нетрудно посчитать максимальную мощность, перемножив 12 на 15: чуть более 180 Ватт. То есть при пиковой нагрузке 300 Вт входные цепи могут не выдержать. Кроме этого, обычно прикуриватель имеет по цепи питания предохранитель номиналом 15 – 20 Ампер. Поэтому при подключении более мощных преобразователей он часто выходит из строя.

Вообще, не стоит выбирать модели мощных преобразователей с питанием от разъема прикуривателя: это ненадежно и опасно — может воспламениться электропроводка, не рассчитанная на мощную нагрузку!

Герметичный автомобильный инвертор  Сибконтакт ИС2-12-300Г имеет номинальную мощность 300 Ватт.

Он подключается к электрооборудованию автомобиля отдельной проводкой. Лучше это сделать непосредственно от аккумуляторной батареи через предохранитель номиналом 30 – 40 Ампер.

Герметичность устройства является плюсом с точки зрения минимизации рисков попадания внутрь его влаги и посторонних предметов. Однако при этом значительно уменьшается вентиляция элементов преобразователя, при постоянной мощной нагрузке он перегревается.

Такой преобразователь может обеспечить питание ноутбука, бытовых электроприборов, электродвигателей небольшой мощности. Форма выходного напряжения приближается к синусоидальной, это большой плюс.

Кроме этого, Сибконтакт ИС2-12-300Г имеет защиту от перегрузок, переполюсовки, тепловую защиту, защиту от полного разряда АКБ, режим энергосбережения. Стоимость преобразователя порядка 4000 рублей.

Более мощный автомобильный инвертор AcmePower AP-DS600 (600 Ватт) может запитывать электроинструмент небольшой мощности (лобзик, дрель и др.) Он удобен для работы в полевых условиях, проведении выездных мероприятий.

Форма сигнала выходного напряжения – модифицированная (ступенчаиая) синусоида. Имеет необходимые защиты по питанию и перегреву. КПД – более 90%, стоимость – более 4000 рублей.

AVS Energy IN-1500W мощностью 1500 Ватт предназначен для питания чуть более мощных электроустановок и оборудования.

Однако продавцы инвертора AVS Energy IN-1500W не рекомендуют долговременно нагружать устройство потребителями мощностью более 800 Ватт.

Пользователи, которые испытали работу этого инвертора также отмечают, что заявленные 1500 Вт данный автомобильный инвертор «не держит».

Видео — об автомобильном преобразователе напряжения AVS Energy IN-1500W:

Супермощный инвертор Сибвольт 3012 (3000 Ватт) предназначен для питания практически любого оборудования. Он имеет синусоидальный сигнал, соответственно, высокую стоимость – более 33000 рублей. Масса преобразователя около 7 килограммов.

В продаже есть преобразователи мощностью 5000 Ватт и более.

При работе таких устройств на максимальной мощности в цепях питания протекают токи порядка 200 – 400 Ампер. Такой ток потребляет во время запуска двигателя стартер. Поэтому провода электропитания и клеммы преобразователя должны быть не менее мощными, чем стартерные.

При токе нагрузки 250 Ампер (мощность преобразователя около 3000 ватт) аккумуляторная батарея емкостью 100 Ампер-часов разрядится минут за 20. Это следует учитывать, планируя использовать преобразователь для решения задач энергообеспечения.

Как работает инвертор

Если надо изменить напряжение переменной сети, достаточно одного трансформатора с первичной и вторичной обмоткой. С постоянным током все не так просто – понадобится более сложная электрическая схема с полупроводниковыми элементами. В нашем же случае необходимо повысить напряжение и изменить его тип. Для этого используется комбинированная схема, в которой применяется и трансформатор, и полупроводниковые приборы.

В основу работы инвертора положен принцип широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Задающий генератор подает импульсы частотой 10 kHz – 20 Mhz на силовой ключ, подключенный к обмотке высокочастотного трансформатора – с его-то выхода и снимается переменный ток. Ширина импульсов зависит от подключенной нагрузки, поэтому в схеме используют систему обратной связи

Минимальная скважность сигналов соответствует наименьшей мощности, а при повышении токоотдачи ширина импульсов достигает значения 1:1 (максимальное значение)

Сложность состоит в том, что форма получаемого при этом выходного сигнала – не плавный спад/нарастание напряжения (синусоида), а меандр со скачкообразным изменением потенциала. Это значит, что снятое напряжение нельзя использовать для целого ряда электронных устройств. Чтобы превратить меандр в синусоиду, схему инвертора дополняют фильтрами из конденсаторов и катушек.

Назначение и принцип работы автомобильного инвертора

Автомобильный преобразователь напряжения или инвертор предназначен для питания обычных электроприборов, рассчитанных на работу от сети 220в, в полевых условиях от бортовой автомобильной сети. Это электронное устройство подключается к автомобильному аккумулятору напрямую или через прикуриватель и выдает на выходе напряжение 220  вольт переменного тока частотой 50 Гц. Таким образом, имея в своем распоряжении автомобильный инвертор, вы можете пользоваться привычными электроприборами, находясь вдали от цивилизации.

Преобразователь 12в (24в) в 220 работает по достаточно простому принципу: сначала постоянное напряжение, поступающее от автомобильного аккумулятора, преобразуется в переменный ток высокой частоты, который проходит через повышающий трансформатор, а затем преобразуется в переменный ток частотой 50 Гц. Такая технология преобразования позволяет добиться компактных размеров инвертора и высокого, в пределах 85%, коэффициента полезного действия.

Автомобильные инверторы вы можете использовать для питания практически любых электронных и электрических приборов, суммарная мощность которых не превышает номинальной паспортной мощности нагрузки преобразователя

Обращаем ваше внимание, что для получения максимальной отдачи от инвертора, следует уделить должное внимание его выбору, который проводится по нескольким критериям

В каких случаях необходим преобразователь напряжения?

В бытовых условиях это устройство обеспечивает беспроблемное функционирование таких приборов, как газовый котел, холодильник, телевизор и другая сложная электротехника при невозможности использовать централизованную подачу электрической энергии на 220 В.

Особенности влияния параметров на электрические приборы:

  • амплитуда прилагаемого напряжения влияет на частоту оборотов двигателя, а от показателей питающей электросети напрямую зависит скорость валового вращения в двигателе асинхронного типа;
  • бытовые приборы нагревательного типа функционируют при показателях рабочего тока, пропорциональных уровню напряжения, но значительная часть таких изделий не рассчитана на эксплуатацию в нестандартных условиях напряжения;
  • бытовая электротехника часто нуждается в напряжении, отличном от сетевых параметров со строго определенными, стабильными показателями амплитуды, поэтому нормальная работоспособность некоторых приборов возможна только в условиях применения преобразователя напряжения.

Схема повышающего преобразователя напряжения 12-220 В

Особенно часто устройство используется в домовладениях с системой автономного обогрева, где в качестве отопительного прибора устанавливается импортное газовое оборудование с электронным управлением и контролем. Работоспособность таких приборов полностью зависит от наличия бесперебойного напряжения в 220 В и 50 Гц с правильной синусоидой.

Область применения преобразователя напряжения очень широкая, включая походные условия, эксплуатацию яхт и автомобилей, дачные участки без сетевого электроснабжения и так далее.

Классификация инверторов

Инверторы могут быть очень большими и массивными, особенно если они имеют встроенные батарейные блоки, поэтому они могут работать автономно. Они также генерируют много тепла, поэтому у них большие радиаторы (металлические плавники) и часто охлаждающие вентиляторы. Самые маленькие инверторы — это более портативные коробки размером с автомобильное радио, которое вы можете подключить к гнезду прикуривателя, чтобы произвести AC для зарядки портативных компьютеров или мобильных телефонов.

Так же, как приборы различаются по мощности, которую они потребляют, инверторы различаются по мощности, которую они производят. Как правило, чтобы быть в безопасности, вам понадобится инвертор, рассчитанный на четверть выше максимальной мощности устройства, которое вы хотите использовать. Это позволяет предположить, что некоторые приборы (например, холодильники и морозильники или люминесцентные лампы) потребляют максимальную мощность при первом включении

Хотя инверторы могут обеспечивать максимальную мощность в течение коротких периодов времени, важно отметить, что они не предназначены для работы на пиковой мощности в течение длительного времени

По принципу действия инверторы делятся на:

  • Автономные.
  • Инверторы напряжения (АИН).
  • Инверторы тока (АИТ).
  • Резонансные инверторы (АИР).
  • Зависимые (инверторы, ведомые сетью).

Здоровенные приборы в наших домах, которые используют большое количество энергии (такие вещи, как электрические нагреватели, лампы накаливания, чайники или холодильники), не очень заботятся о том, какую форму волны они получают: все, что они хотят, это энергия и как можно больше. Электронные устройства, с другой стороны, намного более суетливы и предпочитают более плавный вход, который они получают от синуидальной волны.

  • Многие инверторы работают как автономные устройства с аккумулятором, которые полностью независимы от сети.
  • Другие, так называемые утилитарно-интерактивные инверторы или инверторы с привязкой к сетке, специально разработаны для подключения к сети все время. Как правило, они используются для передачи электроэнергии от чего-то вроде солнечной панели обратно в сеть с точно правильным напряжением и частотой.

Это прекрасно, если ваша главная цель — создать собственную силу. Но это не так полезно, если вы хотите иногда быть независимыми от сети, или вам нужен резервный источник питания в случае сбоя, потому что если ваше соединение с сетью опускается, и вы не производите электричество самостоятельно (например, это ночное время, и ваши солнечные панели неактивны), инвертор тоже опускается, и вы полностью без энергии, независимо от того, генерируете ли вы свою силу или нет.

По этой причине некоторые люди используют бимодальные или двунаправленные устройства, которые могут работать как в автономном, так и в сетчатом режиме (хотя и не одновременно). Поскольку у них есть дополнительные части, они, как правило, более громоздки и дороже.

Крупные коммутационные устройства для применений передачи энергии, установленные до 1970 года, преимущественно использовали ртутно-дуговые клапаны. Современные инверторы обычно являются твердотельными (статические инверторы). Современный метод проектирования включает компоненты, расположенные в конфигурации моста H. Этот дизайн также довольно популярен среди небольших потребительских устройств.

Используя трехмерную печать и новые полупроводники, исследователи из Национальной лаборатории Oak Ridge Департамента энергетики создали инвертор мощности, который мог бы сделать электромобили более легкими, более мощными и более эффективными.

Правила установки и подсоединения

Основные требования правильного монтажа и подсоединения устройства:

  1. Перед подключением к АКБ или прикуривателю переключатель преобразователя следует перевести в положение «выключено».
  2. При установке оборудования в салоне или багажнике необходимо выбрать сухое и проветриваемое место, не допускается попадание на прибор горячего воздуха от системы отопления или радиатора.
  3. Корпус не должен подвергаться воздействию солнечных лучей и соприкасаться с легковоспламеняющимися материалами.
  4. Перед коммутацией следует проверить состояние корпуса прикуривателя и электрической проводки. Запрещено подавать чрезмерную нагрузку или устанавливать предохранители с повышенным номиналом.

Как выбрать автомобильный инвертор

Невозможно однозначно сказать какой автомобильный инвертор лучше купить. Каждый водитель должен подбирать преобразователь под свои задачи. Можно выделить основные правила выбора автомобильного инвертора:

Перед покупкой следует узнать мощность генератора автомобиля. Чтобы инвертор при работе не разряжал автомобильный аккумулятор, его мощность не должна превышать мощность генератора машины. При этом следует учитывать, что не вся мощность генератора будет уходить на работу инвертора при заведенном двигателе

Порядка 50% от нее будут расходоваться на нужды других систем автомобиля.
Важно определиться со списком устройств, которые будут подключаться к инвертору. Необходимо смотреть на параметры потребляемой мощности при пуске устройства, в номинальном режиме работы и режиме повышенного потребления (если таковой имеется)

Также следует помнить, что мощность инвертора влияет на вольтаж, а некоторые приборы не будут работать, если не получат полноценные 220 Вольт от источника питания.
Необходимо понять примерную модель использования устройства. Когда инвертор покупается для отдыха на природе и подключения бытовых приборов, инструментов и других подобных потребителей, не возникнет проблем с его подключением напрямую в аккумулятор
При этом если инвертор необходим для работы ноутбука с малым потреблением мощности, зарядки мобильных телефонов и других подобных задач внутри машины, то нужно выбирать модели преобразователей с мощностью не более 100 Ватт – именно столько максимально может выдать прикуриватель;
Нужно обратить внимание на бренд. Инвертор – это опасное устройство, выход из строя которого может привести к возгоранию автомобиля, поэтому вопросу надежности нужно уделить максимальное внимание
Преобразователи популярных брендов всегда оснащаются механизмами защиты от замыканий и перегрузок. Некоторые из них способны предупреждать водителя при перегрузке о ее наличии звуковым сигналом, другие просто отключают цепь при возникновении потенциальной опасности.

Статья в тему: Какое масло лучше заливать на зиму

В зависимости от стоимости, в инверторах также может присутствовать масса дополнительных опций, которые не всегда нужны водителю. Некоторые модели имеют информационные дисплеи, другие способны работать от бортовой сети автомобиля с различным напряжением. Если потребностей в подобных опциях нет, можно найти варианты, которые ими не оснащаются и стоят дешевле.

Бесперебойное питание для квартиры

Отмечаем, что для действительно эффективного бесперебойного питания потребуются следующие комплектующие:

  • ёмкий аккумулятор;
  • инвертор;
  • система охлаждения.

В большинстве случаев используются автомобильные аккумуляторы. Они обладают достаточным ресурсом. В обязательном порядке необходимо задействовать клеммы. Тогда можно будет подключить к сети бесперебойного питания даже мощные потребители.

Ёмкость аккумулятора показывает, насколько хватит электропитания в случае использования конкретных потребителей. Естественно, если к ИБП будет подключён ноутбук и телевизор, ёмкости аккумулятора хватит надолго. Чего нельзя сказать о таких потребителях, как электрообогреватели и т.д.

Источники тока

В качестве источника питания обычно выступает  основной аккумулятор автомобиля. Мне часто приходится общаться с автоэлектриками и иногда заниматься диагностикой бортовой электроники транспорта специальными диагностическими приборами.

Рекомендую для питания преобразователя тока использовать отдельную батарею на 12v. Частенько  забывают отключить сам инвертор или нагрузку от него, и он полностью высаживает основной аккумулятор авто под капотом. Высаживает очень сильно, потом завести двигатель очень сложно, когда нечем прикурить.

Емкость любой батареи вы может посчитать самостоятельно. Покажу пример на хорошей отечественной модели «Зверь» от АкТех.

  1. номинальная ёмкость 55 Ампер часов;
  2. максимальный ток 500А, влияет на отдачу тока стартеру при запуске двигателя;
  3. номинальной напряжение 12В.
  4. запас энергии полностью заряженного 12В * 55Ач = 660вт

Знаю мощность вашего источника, вы можете рассчитать примерное время работы. Только не надо сильно высаживать ниже 11В, иначе это сильно сократит срок его службы. Храните батарею только в заряженном состоянии.

Для питания повышающего  преобразователя  аккумулятору не нужны такие характеристики, как высокий пусковой ток и устойчивая работа при низких температурах. Это поможет вам сэкономить денежку и взять ёмкость побольше. Отличные параметры потребуются только для эксплуатации в отдаленных районах крайнего севера, когда при низкой температуре ёмкость и ток снижаются.

Многие из вас знают, что по «Закону и защите прав потребителей» некоторые товары можно вернуть обратно в течение 14 дней если вам не понравился цвет, форма или сила тока. Ко мне обращаются с вопросом, можно ли купить аккум, попользоваться им неделю на даче и потом вернуть обратно в магазин с возвратом денежки. Получить денежку обратно по закону получится только в том случае, если не будет возможности обменять на аналогичный товар.

Электричество постоянного и переменного тока

Когда преподаватели науки объясняют основную идею электричества как поток электронов, они обычно говорят о постоянном токе (DC). Мы узнаем, что электроны немного похожи на линию муравьев, идущих вместе с пакетами электрической энергии так же, как муравьи несут листья. Это достаточно хорошая аналогия для чего-то вроде базового фонарика, где у нас есть схема (сплошная электрическая петля), соединяющая батарею, лампу и выключатель, а электрическая энергия систематически транспортируется от батареи к лампе, пока вся энергия батареи истощается.

В больших бытовых приборах электричество работает по-другому. Источник питания, который поступает от розетки в стене, основан на переменном токе (AC), где электричество переключается в направлении 50−60 раз в секунду (другими словами, на частоте 50−60 Гц). Трудно понять, как AC доставляет энергию, когда он постоянно меняет свое мнение о том, куда он идет. Если электроны, выходящие из настенной розетки, добираются, скажем, на несколько миллиметров вниз по кабелю, тогда нужно обратить вспять направление и вернуться назад, как они когда-либо добираются до лампы на столе, чтобы та засветилась?

Ответ на самом деле довольно прост. Представьте, что между лампой и стеной заполнены электроны. Когда вы щелкаете на переключателе, все электроны, заполняющие кабель, вибрируют назад и вперед в нитях лампы — и это быстрое перетасовка преобразует электрическую энергию в тепло и лампа засвечивается. Электроны необязательно должны вращаться по кругу для переноса энергии: в АС они просто «бегут на месте».

Рейтинг лучших автомобильных инверторов

В список включены модели на основе популярности и по отзывам покупателей.

AVS IN – 1000W

Инвертор мощностью 220В позволяет автовладельцу заряжать бытовые приборы во время дороги, в том числе ноутбук, компьютер, фотоаппарат, видеокамеру. Имеет систему защиты, которая предотвращает выход из строя устройства и его возможный перегрев. Самая высокая мощность 2000Вт

ДОСТОИНСТВА:

  • хорошее соотношение цена/качество
  • порт USB
  • наличие переходника для питания от прикуривателя и крокодилов для питания от аккумулятора
  • высокая мощность

НЕДОСТАТКИ

не обнаружено

AVS IN – 1000W

ROBITON R500

Обладает мощностью 500Вт, способной зарядить телевизор или переносной холодильник. Обладает системой защиты от короткого замыкания и автоматически отключает устройство при перегреве. Допустимая мощность 1000Вт. Рекомендуется использовать при комнатной температуре.

ДОСТОИНСТВА:

  • защита от перегрузок, понижений и замыканий в цепи напряжения
  • компактность
  • в комплекте запасной предохранитель
  • выдает заявленные 500 Ватт
  • работает тихо

НЕДОСТАТКИ

короткие провода

ROBITON R500

Ritmix RPI – 4002

Подключается к аккумулятору или прикуривателю, имеет возможность заряжать устройства мощностью до 400В, также имеет порт для зарядки телефонов. Предельная мощность 800Вт. Оснащен системой охлаждения при перегреве и системой защиты в случае выхода из строя.

ДОСТОИНСТВА:

  • высокое качество сборки
  • относительно небольшой
  • работает исправно
  • выдает заявленную мощность

НЕДОСТАТКИ

не обнаружено

Ritmix RPI – 4002

Энергия AutoLine 1200

Обладает возможностью заряжать предметы необходимости и бытовые приборы, требующие 220В. Благодаря мощности можно заряжать сразу несколько устройств. Имеет систему аварийного отключения при низком заряде в целях экономии энергии. Пиковая мощность 1000 Вт. Система защиты от перегрева.

ДОСТОИНСТВА:

  • долговечность
  • два гнезда на 220в
  • защита от перегрузки/замыкания
  • индикатор заряда

НЕДОСТАТКИ

в инструкции нет четкого описания процесса установки

Энергия AutoLine 1200

Mystery MAC – 150

Используется для зарядки мобильных телефонов, компьютеров и других девайсов. Система защиты от перегрузки. Подключение через прикуриватель автомобиля. 230В. Достаточная легкая модель, что позволяет без труда переносить ее. Предельная мощность 300Вт

ДОСТОИНСТВА:

  • прочный алюминиевый корпус
  • простота использования
  • достойная система охлаждения
  • USB для зарядки телефона

НЕДОСТАТКИ

по мнению некоторых покупателей, не очень понятная инструкция

Преобразователь напряжения Mystery MAC

Acmepower Ap – DS800/24

Подключение через аккумулятор автомобиля. Можно использовать для подзарядки устройств, требующих 5В. Поддерживает напряжение до 800Вт. Обладает системой защиты от перегруза, также предохранителем от скачка напряжения при запуске. Предельная мощность 1600Вт.

ДОСТОИНСТВА:

  • качественная сборка
  • защита от короткого замыкания, неправильной полярности, перегрева, перегрузки
  • выдает 1800 Ватт
  • 3 вентилятора охлаждения, работают тихо

НЕДОСТАТКИ

согласно инструкции, при запуске машины его надо выключать

Acmepower Ap – DS800/24

СибКонтакт СибВольт 1512 DC – AC

Максимальная система защиты: от перегрузки, замыкания, снижения напряжения. Хорошее качество напряжения. Мощность до 3000Вт. Не имеет при себе зарядного устройства. Имеет высокие показатели выходного напряжения при условиях долгой эксплуатации. Почти не производит помехи по радиоканалу.

ДОСТОИНСТВА:

  • современный прочный металлический корпус
  • высокое качество выходного синусоидального напряжения
  • удобство монтажа
  • защита от короткого замыкания, перегрузки, повышения напряжения питания, перегрева
  • защита аккумулятора от полной разрядки (от снижения напряжения)

НЕДОСТАТКИ

в комплекте не предусмотрены провода

СибКонтакт СибВольт 1512 DC – AC

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Мастер Дима Сучев
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector