Выбираем автомобильный инвертор

принцип действия

Автомобильные инверторы – это целый класс устройств, позволяющих подключать потребители, рассчитанные на питание от сети переменного тока, к низковольтным цепям тока постоянного (12 или 24 В). Применений таким устройствам можно найти множество:

  • Приехав на автомобиле на дачу, Вы сможете воспользоваться при необходимости электроинструментом, не покупая отдельно бензиновый генератор;
  • При необходимости аккумулятор автомобиля сможет осветить Ваш дом при внезапном отключении электроэнергии;
  • При необходимости частых разъездов с ноутбуком не потребуется возить с собой дополнительное автомобильное зарядное устройство;
  • Строя самодельный ветряной генератор, можно с успехом использовать в его схеме именно готовый автомобильный преобразователь напряжения;

Можно перечислить и много других способов использовать повышающий автоинвертор. Отдельная разновидность этих устройств – понижающие инверторы, позволяющие подключать потребители, рассчитанные на 12 В питания, в сети с напряжением 24 В – это актуально для владельцев тяжелых грузовиков, где напряжение в бортовой сети не позволяет непосредственно использовать распространенные аксессуары (зарядные устройства навигаторов, телефонов и так далее).

Устройство и принцип действия

принцип действияАвтоинвертор – это электронный преобразователь напряжения, в котором постоянный ток преобразуется в последовательность импульсов (поэтому такой преобразователь также называется импульсным), которые подаются на повышающий или понижающий трансформатор. За счет высокой рабочей частоты габариты и вес используемых трансформаторов удается значительно снизить по сравнению с устройствами, работающими на сетевой частоте. Затем ток на выходе трансформатора выпрямляется и сглаживается выходным фильтром. По такому принципу работают, например, преобразователи 24-12 В.

С устройствами, рассчитанными на выход переменного тока, все гораздо сложнее. Выдать просто переменный ток высокой частоты на большинство потребителей нельзя – работать от него смогут только простейшие устройства наподобие ламп накаливания. Следовательно, приходится использовать как достаточно габаритные низкочастотные трансформаторы, так и более сложные схемы генерации сигнала, максимально приближенного к идеальной синусоиде. Особенно это критично для мощных инверторов, с которыми используется электроинструмент – так как электродвигатель имеет высокую собственную индуктивность, отклонения формы питающего напряжения от запланированной значительно увеличивают потери. Работа электромотора от несовершенного инвертора сопровождается ощутимым гулом сердечника электродвигателя и перегревом выходных каскадов преобразователя, потерей мощности мотора.

Критерии выбора

авто инверторВыбирая понижающий автоинвертор, наибольшее внимание стоит обращать на два параметра: номинальный выходной ток и наличие защиты от перегрузки.

  • Номинальный выходной ток – это наибольший ток, который автоинвертор сможет отдавать в нагрузку без перегрева преобразователя. Не стоит путать его с указываемым на самом видном месте максимальным током – его величина, конечно, будет гораздо больше, но поддерживать такой ток инвертор сможет только очень короткое время.
  • Защита от перегрузки – это система, при превышении тока потребления заданного значения отключающая преобразователь, что позволяет спасти его выходные каскады от перегрева и разрушения. Даже при очень аккуратной эксплуатации эта опция никогда не бывает лишней.
  • Предупреждение о разряде аккумулятора и автоматическое отключение при критическом разряде крайне полезны, если Вы подключаете нагрузку к автомобильному аккумулятору на длительное время.

Говоря о повышающих инверторах, стоит учитывать дополнительные параметры, связанные с особенностями работы потребителей переменного тока.

  • Номинальная мощность, которую развивает автоинвертор, может указываться как в привычных ваттах (Вт), так и в вольт-амперах (ВА). Это связано с тем, что емкостные и индуктивные нагрузки имеют в сетях переменного тока ярко выраженную реактивную составляющую сопротивления, описываемую в их характеристиках как коэффициент мощности (cosφ).
    ПРИМЕР: Имея инвертор с заявленной номинальной мощностью 1 кВА при cosφ=0,8 (указывается в характеристиках устройства), нельзя подключать к нему нагрузку более 800 Вт.
  • Форма выходного сигнала – наиболее важный параметр преобразователя, если Вы собираетесь использовать его совместно с электроинструментом или электронными устройствами. Простейшие устройства работают с так называемым «модифицированным синусом» — формой сигнала, очень грубо приближенной к идеальной синусоиде.идеальная синусоида
  • Время срабатывания защиты от перегрузок также критично для инверторов этого типа, так как при подключении к ним электродвигателей возникает кратковременный рост потребляемого тока в несколько раз относительно номинала, пока двигатель не выйдет на рабочие обороты. Приобретая инвертор с небольшим запасом по мощности, можно будет столкнуться с тем, что при включении в него, скажем, электродрели, практически сразу же он будет уходить в защитный режим.

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.

принцип подключения

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.

Обзор распространенных моделей

VINON 661

VINON 661Компактный повышающий инвертор с одним выходом 220 В (модифицированный синус, номинальная мощность 200 Вт) и розеткой USB для зарядки устройств, потребляющих не более 500 мА. Пиковая отдача повышающего каскада – 400 Вт.

Прибор подключается к гнезду прикуривателя, что нежелательно при подключении к нему мощных потребителей (см. таблицу выше – не хватит ни сечения штатной проводки, ни номинала предохранителя). Использовать лучше с отдельной мощной розеткой. Также нужно учесть, что заявленный производителем нижний порог работоспособности менее 10 В, и при неосторожности Вы сможете разрядить аккумулятор автомобиля вплоть до невозможности последующего запуска.

Использование ступенчато-аппроксимированного сигнала на выходе делает невозможным подключение к этому инвертору устройств с электродвигателями, особенно имеющими пусковые конденсаторы.

Цена прибора – 879 р.

AIRLINE API-200-02

AIRLINE API-200-02Прибор оснащен выходом 220 В (сигнал, как и у других дешевых приборов, имеет форму модифицированной синусоиды), розеткой 12 В, разъемом USB. Номинальная мощность преобразователя – 200 Вт, пиковая – 400.

Инвертор имеет только клеммное подключение с винтовыми зажимами. При покупке такого прибора следует учесть большое число довольно быстрых отказов по отзывам пользователей.

Цена – 1590 р.

ОРИОН ПН-20

ОРИОН ПН-20Это устройство относится к классу понижающих инверторов, позволяя подключать к автомобилям с бортовой сетью 24В нагрузку 12В до 20А (при номинальном выходном напряжении 14В это равно нагрузке 280 Вт). Корпус – алюминиевый, с оребрением, имеет четыре точки для постоянного крепления. Охлаждение радиаторов выходного каскада – принудительное, вентилятором.

Цена – 1549 р.

STURM AW98A03

STURM AW98A03Повышающий преобразователь, имеет только одну розетку 220В. Номинальная мощность – 240 Вт, подключение как через прикуриватель, так и «крокодилами». Защита от перегрузок срабатывает при нагрузке более чем в 360 Вт.

Как и прочие инверторы нижнего ценового сегмента, этот прибор генерирует переменный ток, далекий от идеальной синусоиды. В числе полезных функций стоит упомянуть автоматическое предупреждение о критическом падении напряжения в питающей сети (разряд аккумулятора).

Цена – 1800 р.

SKYWAY S05501004

SKYWAY S05501004Понижающий преобразователь, рассчитанный на скрытую установку в автомобилях с 24-вольтовой бортовой сетью. Имеет максимальную выходную мощность 480 Вт.

При подключении к нему чувствительной к сетевым помехам аппаратуры (магнитолы, радиостанции) следует помнить, что заявленные производителем пульсации напряжения на выходе могут достигать 0,2 В в амплитуде.

Цена – 1890 р.

ОРИОН ПН-50

ОРИОН ПН-50Представитель достаточно малочисленного класса повышающих преобразователей постоянного тока, предназначенный для подключения рассчитанной на питание в 24В нагрузки в бортовую сеть легких грузовых автомобилей с питанием 12В. Максимальный выходной ток – 10 А.

Цена – 2100 р.

WESTER PSW250

Этот инвертор имеет один выход высокого напряжения с номинальной мощностью 250 Вт и разъем USB. При этом, несмотря на сравнительно высокую мощность, в нем предусмотрено только питание от прикуривателя. При покупке PSW250 стоит задуматься об установке в автомобиль дополнительной силовой розетки или напрямую подключить его к бортовой сети, к чему располагает и металлический корпус с монтажными креплениями.

В характеристиках устройства указывается точность генерируемого сигнала, близкого к чистой синусоиде. Следует учесть, что указанное отклонение в 1% все-таки приведет к некоторым отклонениям в работе электродвигателей, хотя оно и меньше, чем обычные для большинства приборов этого класса 5%.

Цена инвертора – 3400 р.

Тест описанного устройства

MYSTERY MAC-1000

Инвертор стационарного исполнения с суммарной мощностью двух розеток не более 1 киловатта. Также имеет и USB-порт, хотя его использование будет затруднено из-за того, что сравнительно большие габариты и вес прибора позволят установить его только в багажнике.

При этом, хотя прибор также не является использующим чистый синус, по отзывам пользователей он может успешно работать и с достаточно мощным электроинструментом.

Цена инвертора достаточно доступна – 6200 р.

Предлагаем посмотреть обзор устройства

ОРИОН ПН-90

Доступный по цене и при этом имеющий большой запас по мощности (до 1500 Вт в пике) повышающий инвертор, выполненный в переносном корпусе с «крокодилами». Номинальная мощность – 700 Вт.

Розетка 220В – одна, также есть USB-разъем.

Цена – 6300 р.

Данное устройство продемонстрировано на видео

MEAN WELL A301-1K0-F3

MEAN WELL A301-1K0-F3Мощный универсальный повышающий инвертор, способный работать как в цепях 12В, так и 24В. Корпус – металлический, для стационарного закрепления, с двумя стандартными евророзетками.

Номинальная выходная мощность – 1 кВт.

Имеются встроенная защита как от перегрузки и переполюсовки, так и от перегрева либо чрезмерного разряда аккумулятора.

Цена прибора достаточно высока – 15 000 рублей, причем нужно учитывать, что он также генерирует лишь модифицированный синус.

Заключение

Во многих случаях автомобильный инвертор может стать полезным помощником, если изредка придется на выезде пользоваться электроинструментом, подключать освещение и так далее. Оценят возможности таких приборов и конструкторы ветрогенераторов.

Вместе с тем, цена достаточно мощных преобразователей вплотную приближается к бензогенераторам, и при этом большинство распространенных моделей генерируют достаточно далекое от синусоиды напряжение. В подобных случаях стоит задуматься о приобретении автономного генератора.

Отдельный класс приборов – это предназначенные для стыковки 12-вольтовых потребителей с 24-вольтовыми (и наоборот) цепями. Их область применения достаточно узка и специфична и относится к эксплуатации грузовой техники.

Поделиться:
Рекомендуем почитать
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.