Что такое инвертор 12-220В. Как работает преобразователь напряжения. Какие бывают типы инверторов. Где применяются автомобильные инверторы. На что обратить внимание при выборе.
Что такое инвертор 12-220В и принцип его работы
Инвертор 12-220В — это электронное устройство, преобразующее постоянное напряжение 12В в переменное 220В. Его основная задача — позволить использовать обычные бытовые приборы там, где доступно только низковольтное питание от аккумулятора.
Как работает такой преобразователь напряжения? Принцип действия инвертора включает несколько этапов:
- Повышение входного напряжения 12В до 300-400В с помощью импульсного преобразователя
- Формирование переменного напряжения нужной частоты (обычно 50 Гц)
- Фильтрация выходного сигнала для получения синусоидальной формы
В результате на выходе инвертора получается переменное напряжение 220В, близкое по характеристикам к обычной бытовой электросети.
Основные типы и характеристики инверторов 12-220В
При выборе инвертора важно учитывать его ключевые параметры и особенности. Какие бывают типы инверторов 12-220В?
- По форме выходного сигнала:
- С модифицированной синусоидой
- С чистой синусоидой
- По мощности:
- Маломощные (до 1000 Вт)
- Средней мощности (1000-3000 Вт)
- Мощные (свыше 3000 Вт)
Чем отличаются инверторы с разной формой сигнала? Устройства с модифицированной синусоидой дешевле, но могут некорректно работать с чувствительной электроникой. Инверторы с чистой синусоидой обеспечивают качество напряжения, близкое к сетевому.
Области применения автомобильных инверторов
Где чаще всего используются инверторы 12-220В? Основные сферы применения включают:
- Питание бытовой техники и электроники в автомобиле
- Обеспечение электричеством на отдыхе и в путешествиях
- Резервное электроснабжение дома при отключениях
- Использование в солнечных электростанциях
Какие приборы можно подключать к автомобильному инвертору? Это зависит от его мощности, но обычно это:
- Зарядные устройства для гаджетов
- Ноутбуки и планшеты
- Небольшие телевизоры
- Электроинструменты
Критерии выбора инвертора 12-220В
На что обратить внимание при выборе инвертора? Ключевые параметры для рассмотрения:
- Мощность — должна соответствовать суммарной нагрузке подключаемых устройств
- Форма выходного сигнала — чистая синусоида предпочтительнее для большинства приборов
- Наличие защиты от перегрузки, короткого замыкания, перегрева
- КПД — влияет на эффективность преобразования энергии
- Дополнительные функции — USB-порты, дисплей и др.
Как правильно рассчитать необходимую мощность инвертора? Сложите потребляемую мощность всех приборов, которые планируете подключать одновременно, и добавьте запас 20-30%.
Особенности подключения и эксплуатации
Как правильно подключить и использовать инвертор 12-220В? Несколько важных рекомендаций:
- Подключайте инвертор напрямую к аккумулятору толстыми проводами
- Обеспечьте хорошую вентиляцию для охлаждения устройства
- Не превышайте максимальную мощность инвертора
- При работе двигателя автомобиля инвертор можно не отключать
- Следите за уровнем заряда аккумулятора при длительном использовании
Какие меры безопасности нужно соблюдать? Основные правила:
- Не допускайте попадания влаги на инвертор
- Не используйте при наличии повреждений корпуса
- Не разбирайте устройство самостоятельно
- Держите вдали от легковоспламеняющихся предметов
Популярные модели инверторов 12-220В
Какие инверторы 12-220В пользуются наибольшим спросом? Рассмотрим несколько популярных моделей:
- Carfort DC 12v — AC 220v, 1500W — мощный автомобильный инвертор с чистой синусоидой
- LUMIN0US 900W — гибридный инвертор с функцией ИБП для дома
- Сибконтакт ИС-12-1500 — надежный российский инвертор средней мощности
- I-Power SSK4000W — мощное устройство с активным охлаждением
Чем отличаются эти модели? Carfort подойдет для использования в автомобиле, LUMIN0US — для домашних солнечных станций, Сибконтакт отличается высоким качеством, а I-Power — большой мощностью.
Советы по эффективному использованию инвертора
Как максимально эффективно использовать инвертор 12-220В? Несколько полезных рекомендаций:
- Выбирайте инвертор с запасом по мощности 20-30%
- Используйте качественные провода достаточного сечения
- Периодически проверяйте надежность всех соединений
- Не оставляйте включенным без нагрузки надолго
- При возможности используйте инвертор с чистой синусоидой
Как продлить срок службы устройства? Основные правила:
- Не допускайте перегрева — обеспечьте хорошую вентиляцию
- Избегайте глубокого разряда аккумулятора
- Не превышайте номинальную мощность
- Храните в сухом месте при комнатной температуре
Инвертор 12 220 в категории «Электрооборудование»
Инвертор 12 — 220 V Преобразователь Напряжения 1000W С защитой С USB Автомобильный Инвертор 259
На складе
Доставка по Украине
1 329 грн
2 329 грн
Купить
Инвертор 12 — 220 V Преобразователь Напряжения 1500 W С защитой С USB Автомобильный Инвертор 260
На складе
Доставка по Украине
1 529 грн
2 529 грн
Купить
Инвертор 12 — 220 V Преобразователь Напряжения 3000 W LCD дисплей Две Розетки С защитой USB Автомобильный 261
На складе
Доставка по Украине
1 919 грн
2 919 грн
Купить
Инвертор 12 — 220 V Преобразователь Напряжения 2600 W Чистая Синусоида Правильный Синус 262
На складе
Доставка по Украине
4 399 грн
6 399 грн
Купить
Инвертор в машину I-Power SSK4000W 12/220В с USB и активным охлаждением, преобразователь напряжения LHT
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
3 899 грн
4 599 грн
Купить
Гибридный инвертор с дисплеем LUMIN0US LCD1100W Sine Wave, UPS, преобразователь 12/220В ЧИСТЫЙ СИНУС LHT
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
11 291 грн
13 789 грн
Купить
Гибридный инвертор LUMIN0US 700W 12/220В UPS, бесперебойник, преобразователь напряжения, ЧИСТЫЙ СИНУС LHT
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
7 856 грн
9 594 грн
Купить
Гибридный инвертор LUMIN0US 1400W 12/220В UPS, бесперебойник, преобразователь напряжения, ЧИСТЫЙ СИНУС LHT
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
13 470 грн
16 450 грн
Купить
Гибридный инвертор LUMIN0US 900W 12/220В UPS, бесперебойник, преобразователь напряжения, ЧИСТЫЙ СИНУС LHT
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
8 950 грн
10 930 грн
Купить
Инвертор в машину I-Power SSK4000W 12/220В с USB и активным охлаждением, преобразователь напряжения PRS
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
3 849 грн
4 549 грн
Купить
Гибридный инвертор с дисплеем LUMIN0US LCD1100W Sine Wave, UPS, преобразователь 12/220В ЧИСТЫЙ СИНУС PRS
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
11 141 грн
13 639 грн
Купить
Гибридный инвертор LUMIN0US 700W 12/220В UPS, бесперебойник, преобразователь напряжения, ЧИСТЫЙ СИНУС PRS
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
7 751 грн
9 489 грн
Купить
Гибридный инвертор LUMIN0US 1400W 12/220В UPS, бесперебойник, преобразователь напряжения, ЧИСТЫЙ СИНУС PRS
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
13 291 грн
16 271 грн
Купить
Гибридный инвертор LUMIN0US 900W 12/220В UPS, бесперебойник, преобразователь напряжения, ЧИСТЫЙ СИНУС PRS
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
8 831 грн
10 811 грн
Купить
Инвертор BELTTT 12/220V 2кВт чистый синус Преобразователь напряжения для котла, автомобильный инвертор qwe
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
13 670 грн
15 000 грн
Купить
Смотрите также
Инвертор в машину I-Power SSK4000W 12/220В с USB и активным охлаждением, преобразователь напряжения SFP
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
3 949 грн
4 649 грн
Купить
Гибридный инвертор с дисплеем LUMIN0US LCD1100W Sine Wave, UPS, преобразователь 12/220В ЧИСТЫЙ СИНУС SFP
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
11 441 грн
13 939 грн
Купить
Гибридный инвертор LUMIN0US 700W 12/220В UPS, бесперебойник, преобразователь напряжения, ЧИСТЫЙ СИНУС SFP
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
7 960 грн
9 698 грн
Купить
Гибридный инвертор LUMIN0US 1400W 12/220В UPS, бесперебойник, преобразователь напряжения, ЧИСТЫЙ СИНУС SFP
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
13 648 грн
16 628 грн
Купить
Гибридный инвертор LUMIN0US 900W 12/220В UPS, бесперебойник, преобразователь напряжения, ЧИСТЫЙ СИНУС SFP
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
9 068 грн
11 048 грн
Купить
Товар для взрослых.
Вам есть 18 лет?
Инвертор в машину I-Power SSK4000W 12/220В с USB и активным охлаждением, преобразователь напряжения AVL
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
3 799 грн
4 499 грн
Товар для взрослых.
Вам есть 18 лет?
Гибридный инвертор с дисплеем LUMIN0US LCD1100W Sine Wave, UPS, преобразователь 12/220В ЧИСТЫЙ СИНУС AVL
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
10 991 грн
13 489 грн
Товар для взрослых.
Вам есть 18 лет?
Гибридный инвертор LUMIN0US 700W 12/220В UPS, бесперебойник, преобразователь напряжения, ЧИСТЫЙ СИНУС AVL
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
7 647 грн
9 385 грн
Товар для взрослых.
Вам есть 18 лет?
Гибридный инвертор LUMIN0US 1400W 12/220В UPS, бесперебойник, преобразователь напряжения, ЧИСТЫЙ СИНУС AVL
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
13 112 грн
16 092 грн
Товар для взрослых.
Вам есть 18 лет?
Гибридный инвертор LUMIN0US 900W 12/220В UPS, бесперебойник, преобразователь напряжения, ЧИСТЫЙ СИНУС AVL
На складе в г. Киев
Доставка по Украине
8 712 грн
10 692 грн
Чистая Синусоида Инвертор 12 — 220 V Преобразователь Напряжения 3500 W дисплей Правильный синус USB 263
На складе
Доставка по Украине
5 999 грн
7 999 грн
Купить
Инвертор в машину I-Power SSK4000W 12/220В с USB и активным охлаждением, преобразователь напряжения DLT
На складе
Доставка по Украине
3 899 грн
4 599 грн
Купить
Гибридный инвертор с дисплеем LUMIN0US LCD1100W Sine Wave, UPS, преобразователь 12/220В ЧИСТЫЙ СИНУС
На складе
Доставка по Украине
11 291 — 12 490 грн
от 4 продавцов
11 291 грн
13 789 грн
Купить
Гибридный инвертор LUMIN0US 700W 12/220В UPS, бесперебойник, преобразователь напряжения, ЧИСТЫЙ СИНУС
На складе
Доставка по Украине
7 856 — 8 690 грн
от 4 продавцов
7 856 грн
9 594 грн
Купить
Carfort — автомобильные инверторы
- Вид:
Показать 612243050100
-
Быстрый просмотр
Инвертор напряжения Carfort DC 12v — AC 220v, 350w Инвертор напряжения Carfort DC 12v — AC 220v, 350w
АВТОМОБИЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ Инвертор напряжения Carfort служит для подключения к бортовой сети автомобиля любых электроприборов, работающих на переменном токе 220В. Незаменим при выезде на природу и в дальних путешествиях. Дополнительная… АВТОМОБИЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ Инвертор напряжения…
Страна-производитель: Китай
Бренд: Carfort
Код 1С: 49185
Подробнее
-
Быстрый просмотр
Инвертор напряжения Carfort DC 12v — AC 220v, 1000w Инвертор напряжения Carfort DC 12v — AC 220v, 1000w
АВТОМОБИЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ Инвертор напряжения Carfort служит для подключения к бортовой сети автомобиля любых электроприборов, работающих на переменном токе 220В.
Незаменим при выезде на природу и в дальних путешествиях. Дополнительная… АВТОМОБИЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ Инвертор напряжения…Страна-производитель: Китай
Бренд: Carfort
Код 1С: 49187
Подробнее
-
Быстрый просмотр
Инвертор напряжения Carfort DC 12v — AC 220v, 1500w Инвертор напряжения Carfort DC 12v — AC 220v, 1500w
Выходная мощность: 1500Вт Стабилизация напряжения: ±5% Частота: 50/60Гц ±5% Входное напряжение: 9,5 — 16 В Выходное напряжение: 210 — 220 В КПД: >85% Температурная защита: 550С ± 50С Выходная мощность: 1500Вт Стабилизация напряжения: ±5%. ..
Страна-производитель: Китай
Бренд: Carfort
Код 1С: 49188
Подробнее
-
Быстрый просмотр
Инвертор напряжения Carfort DC 12v — AC 220v, 150w Инвертор напряжения Carfort DC 12v — AC 220v, 150w
АВТОМОБИЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ Инвертор напряжения Carfort служит для подключения к бортовой сети автомобиля любых электроприборов, работающих на переменном токе 220В. Незаменим при выезде на природу и в дальних путешествиях. Дополнительная… АВТОМОБИЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ Инвертор напряжения…
Страна-производитель: Китай
Бренд: Carfort
Код 1С: 49184
Подробнее
-
Быстрый просмотр
Инвертор напряжения Carfort DC 12v — AC 220v, 500w Инвертор напряжения Carfort DC 12v — AC 220v, 500w
Выходная мощность: 500Вт Стабилизация напряжения: ±5% Частота: 50/60Гц ±5% Входное напряжение: 9,5 — 16 В Выходное напряжение: 210 — 220 В КПД: >85% Температурная защита: 550С ± 50С Выходная мощность: 500Вт Стабилизация напряжения: ±5%. ..
Страна-производитель: Китай
Бренд: Carfort
Код 1С: 49186
Подробнее
-
Быстрый просмотр
Преобразователь напряжения Carfort, 24v — 12v, 40A Преобразователь напряжения Carfort, 24v — 12v, 40A
АВТОМОБИЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ Импульсный преобразователь напряжения Carfort служит для преобразования напряжения 13-40В в напряжение 12В. Предназначен для использования в автомобилях с напряжением бортовой сети 24В. Высокий максимальный… АВТОМОБИЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ Импульсный…
Страна-производитель: Китай
Бренд: Carfort
Код 1С: 60675
Подробнее
Carfort — это комплексный бренд автомобильных аксессуаров среднего ценового сегмента. Сегодня Carfort — это один из 4 лидеров российского рынка автомобильных аксессуаров по объемам продаж.
Бренд Сarfort постоянно развивается, расширяя ассортимент и обновляя модельный ряд продуктов. Для автомобильных магазинов Carfort — это выгодный, конкурентный продукт, который наверняка станет выбором покупателей.
СТАТЬ ДИЛЕРОМ
Инвертор с чистой синусоидой STI 200-12-220 производства EP SOLAR 200 Вт 12 В перем. который может преобразовывать 12 В или 24 В постоянного тока в 220 В переменного тока или 230 В переменного тока 50 Гц на основе полностью цифрового и интеллектуального дизайна.
Инвертор может применяться во многих областях, особенно для солнечной фотоэлектрической системы.Это устройство можно использовать во многих приложениях, особенно в солнечных фотоэлектрических системах.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
- Инвертор с полной изоляцией, бесшумный выходной сигнал
- Внедрение передовой технологии SPWM, чистый синусоидальный выходной сигнал
- Технология динамического управления токовой петлей для обеспечения надежной работы инвертора.
- Широкий диапазон входного напряжения постоянного тока
- Превосходная конструкция с ЭМС0012
- Дополнительный режим энергосбережения
- Широкий диапазон рабочих температур (промышленный уровень)
- Непрерывная работа на полной мощности
- Защита от короткого замыкания на выходе
11028 9 900 защита - Входная защита от обратной полярности
- Защита от низкого входного напряжения
- Защита от перенапряжения на входе
- Защита инвертора от ненормальной работы
- Защита от перегрева
Источник: Википедия
Силовой инвертор или инвертор — это электронное устройство или схема, которая преобразует постоянный ток (DC) в переменный ток (AC). [1]
Входное напряжение, выходное напряжение и частота, а также общая потребляемая мощность зависят от конструкции конкретного устройства или схемы. Инвертор не производит никакой мощности; питание обеспечивается источником постоянного тока.
Инвертор мощности может быть полностью электронным или может представлять собой комбинацию механических эффектов (например, вращающееся устройство) и электронных схем. Статические инверторы не используют движущиеся части в процессе преобразования.
Входное напряжение
Типичное устройство или схема инвертора мощности требует относительно стабильного источника питания постоянного тока , способного подавать ток, достаточный для предполагаемых потребностей системы в мощности. Входное напряжение зависит от конструкции и назначения инвертора. Примеры:
- 12 В постоянного тока для небольших бытовых и коммерческих инверторов, которые обычно работают от перезаряжаемой свинцово-кислотной батареи 12 В. [2]
- 24 и 48 В постоянного тока, которые являются общими стандартами для домашних энергосистем.
- От 200 до 400 В пост. тока, при питании от фотогальванических солнечных панелей.
- От 300 до 450 В постоянного тока, когда питание подается от аккумуляторных батарей электромобилей в системах «автомобиль-сеть».
- Сотни тысяч вольт, где инвертор является частью системы передачи электроэнергии постоянного тока высокого напряжения.
Форма выходного сигнала
Инвертор может создавать прямоугольную волну, модифицированную синусоиду, импульсную синусоиду, широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) или синусоиду в зависимости от схемы. По состоянию на 2007 год двумя доминирующими коммерческими типами сигналов инверторов являются модифицированная синусоида и синусоида.
Существует две основные конструкции для получения напряжения бытовой розетки от источника постоянного тока более низкого напряжения, в первом из которых используется импульсный повышающий преобразователь для получения постоянного напряжения более высокого напряжения, а затем преобразуется в переменный ток. Второй метод преобразует постоянный ток в переменный на уровне батареи и использует преобразователь частоты сети для создания выходного напряжения. [3]
Прямоугольная волна
Прямоугольная волна
Это одна из простейших форм волны, которую может воспроизвести конструкция инвертора, и она лучше всего подходит для приложений с низкой чувствительностью, таких как освещение и отопление. Выходной прямоугольный сигнал может создавать «жужжание» при подключении к аудиооборудованию и, как правило, не подходит для чувствительной электроники.
Синусоидальная волна
Синусоидальная волна
Устройство инвертора мощности, которое создает многоступенчатую синусоидальную форму волны переменного тока, называется синусоидальным инвертором . Чтобы более четко отличить инверторы с гораздо меньшими искажениями на выходе, чем инверторы с «модифицированной синусоидой» (трехступенчатые), производители часто используют фразу инвертор с чистой синусоидой . Почти все инверторы потребительского класса, которые продаются как «преобразователи с чистой синусоидой», вообще не производят гладкую синусоиду на выходе9.0064 [ необходима ссылка ] просто менее прерывистый выходной сигнал, чем инверторы прямоугольной формы (одноступенчатая) и модифицированной синусоидальной волны (трехступенчатая). В этом смысле фразы «чистая синусоида» или «синусоидальный инвертор» вводят потребителя в заблуждение. [ citation required ] Однако для большинства электроники это не критично, так как они достаточно хорошо справляются с выводом.
В тех случаях, когда инверторные устройства заменяют стандартную сеть питания, желателен выходной синусоидальный сигнал, поскольку многие электротехнические изделия спроектированы так, чтобы лучше всего работать с источником питания переменного тока с синусоидальным сигналом. Стандартная мощность электросети пытается обеспечить источник питания, который является хорошим приближением к синусоиде.
Синусоидальные инверторы с более чем тремя ступенями выходной волны более сложны и имеют значительно более высокую стоимость, чем модифицированные синусоидальные инверторы только с тремя ступенями или прямоугольные (одна ступень) типы с той же мощностью. Устройства с импульсным источником питания (SMPS), такие как персональные компьютеры или DVD-плееры, работают на качественно модифицированной синусоидальной волне. Двигатели переменного тока, напрямую работающие от несинусоидальной энергии, могут выделять дополнительное тепло, могут иметь другие характеристики скорости и крутящего момента или могут создавать более громкий шум, чем при работе от синусоидальной энергии.
Модифицированная синусоида
Инвертор с модифицированной синусоидой имеет непрямоугольную форму волны, которая является полезным приближением к синусоиде для преобразования мощности.
Большинство недорогих бытовых инверторов производят модифицированную синусоиду, а не чистую синусоиду.
Форма волны в имеющихся в продаже инверторах с модифицированной синусоидой представляет собой прямоугольную волну с паузой перед изменением полярности, которую нужно только циклически переключать вперед и назад с помощью трехпозиционного переключателя, который выводит прямой, выключенный и обратный выходной сигнал. заранее заданная частота. [3] Состояния переключения разрабатываются для положительного, отрицательного и нулевого напряжения в соответствии со схемами, приведенными в таблице переключения 2. Отношение пикового напряжения к среднеквадратичному напряжению не соответствует тому же соотношению, что и для синусоидального сигнала. Напряжение на шине постоянного тока может активно регулироваться, или время «включения» и «выключения» может быть изменено, чтобы поддерживать одно и то же среднеквадратичное значение на выходе вплоть до напряжения на шине постоянного тока, чтобы компенсировать колебания напряжения на шине постоянного тока.
Соотношение времени включения и выключения можно регулировать для изменения среднеквадратичного значения напряжения при поддержании постоянной частоты с помощью метода, называемого широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Сгенерированные стробирующие импульсы подаются на каждый переключатель в соответствии с разработанным шаблоном для получения желаемого результата. Спектр гармоник на выходе зависит от ширины импульсов и частоты модуляции. При работе асинхронных двигателей гармоники напряжения обычно не представляют опасности; однако гармонические искажения в форме волны тока вызывают дополнительный нагрев и могут создавать пульсирующие крутящие моменты. [4]
Многочисленные элементы электрооборудования будут достаточно хорошо работать с модифицированными синусоидальными преобразователями мощности, особенно нагрузки резистивного характера, такие как традиционные лампы накаливания.
Однако нагрузка может работать менее эффективно из-за гармоник, связанных с измененной синусоидой, и производить гудящий шум во время работы. Это также влияет на эффективность системы в целом, поскольку номинальная эффективность преобразования производителя не учитывает гармоники. Следовательно, инверторы с чистой синусоидой могут обеспечить значительно более высокий КПД, чем инверторы с модифицированной синусоидой.
Большинство двигателей переменного тока работают от инверторов MSW со снижением эффективности примерно на 20 % из-за содержания гармоник. Однако они могут быть довольно шумными. Может помочь последовательный LC-фильтр, настроенный на основную частоту. [5]
Обычная модифицированная топология синусоидального инвертора, используемая в инверторах бытовой техники, выглядит следующим образом:
Встроенный микроконтроллер быстро включает и выключает силовые полевые МОП-транзисторы на высокой частоте, например ~ 50 кГц. МОП-транзисторы напрямую питаются от источника постоянного тока низкого напряжения (например, от батареи). Затем этот сигнал проходит через повышающие трансформаторы (обычно много меньших трансформаторов размещают параллельно, чтобы уменьшить общий размер инвертора) для получения сигнала более высокого напряжения. Затем выходной сигнал повышающих трансформаторов фильтруется конденсаторами для получения источника постоянного тока высокого напряжения. Наконец, этот источник постоянного тока импульсируется микроконтроллером дополнительными силовыми МОП-транзисторами для получения окончательного модифицированного синусоидального сигнала.
Другие формы волны
По определению нет ограничений на тип формы волны переменного тока, которую инвертор может создавать для использования в определенных или специальных приложениях.
Выходная частота
Выходная частота переменного тока преобразователя мощности обычно такая же, как стандартная частота линии электропередачи, 50 или 60 Гц
Если выход устройства или цепи должен быть дополнительно обработан (например, усилен) тогда частота может быть намного выше для хорошего КПД трансформатора.
Выходное напряжение
Выходное напряжение переменного тока силового инвертора часто регулируется так, чтобы оно соответствовало напряжению сети, обычно 120 или 240 В переменного тока, даже при изменении нагрузки, которую приводит в действие инвертор. Это позволяет инвертору питать множество устройств, рассчитанных на стандартное сетевое питание.
Некоторые инверторы также позволяют выбирать или плавно изменять выходное напряжение.
Выходная мощность
Инвертор мощности часто имеет общую номинальную мощность, выраженную в ваттах или киловаттах. Это описывает мощность, которая будет доступна для устройства, которым управляет инвертор, и, косвенно, мощность, которая потребуется от источника постоянного тока. Небольшие популярные потребительские и коммерческие устройства, предназначенные для имитации сетевой мощности, обычно имеют мощность от 150 до 3000 Вт.
Не все инверторные приложения связаны исключительно или в первую очередь с подачей энергии; в некоторых случаях свойства частоты и/или формы волны используются последующей схемой или устройством.
Аккумуляторы
Время работы инвертора зависит от мощности аккумулятора и количества энергии, потребляемой инвертором в данный момент времени. По мере увеличения количества оборудования, использующего инвертор, время работы будет уменьшаться. Чтобы продлить время работы инвертора, к инвертору можно добавить дополнительные батареи. [6]
При попытке добавить в инвертор дополнительные батареи существует два основных варианта установки: Серийная конфигурация и Параллельная конфигурация .
Конфигурация серии
Если целью является увеличение общего напряжения инвертора, можно последовательно соединить батареи в конфигурации серии . В последовательной конфигурации, если разрядится одна батарея, другие батареи не смогут питать нагрузку.
Параллельная конфигурация
Если целью является увеличение мощности и продление срока службы инвертора, батареи можно подключать параллельно. Это увеличивает общий номинал аккумулятора в ампер-часах (Ач).
Если хотя бы одна батарея разрядится, другие батареи будут разряжаться через нее. Это может привести к быстрой разрядке всей батареи или даже к перегрузке по току и возможному возгоранию. Чтобы избежать этого, большие параллельные батареи могут быть подключены через диоды или интеллектуальный мониторинг с автоматическим переключением, чтобы изолировать батарею с пониженным напряжением от других.
Применение
Использование источника питания постоянного тока
Инвертор, предназначенный для получения 115 В переменного тока от источника 12 В постоянного тока, установленного в автомобиле. Показанный блок обеспечивает до 1,2 ампер переменного тока, что достаточно для питания двух шестидесятиваттных лампочек.
Инвертор преобразует электричество постоянного тока от таких источников, как батареи или топливные элементы, в электричество переменного тока. Электричество может быть любого требуемого напряжения; в частности, он может работать с оборудованием переменного тока, предназначенным для работы от сети, или выпрямленным для производства постоянного тока с любым желаемым напряжением.
Источники бесперебойного питания
В источнике бесперебойного питания (ИБП) используются батареи и инвертор для подачи переменного тока, когда сетевое питание недоступно. Когда сетевое питание восстанавливается, выпрямитель подает питание постоянного тока для перезарядки батарей.
Регулятор скорости электродвигателя
Схемы инвертора, предназначенные для создания переменного диапазона выходного напряжения, часто используются в регуляторах скорости электродвигателя. Питание постоянного тока для секции инвертора может быть получено от обычной настенной розетки переменного тока или какого-либо другого источника. Схема управления и обратной связи используется для регулировки конечного выхода секции инвертора, который в конечном итоге определяет скорость двигателя, работающего под его механической нагрузкой. Потребности в управлении скоростью двигателя многочисленны и включают в себя: промышленное оборудование с приводом от двигателя, электромобили, железнодорожные транспортные системы и электроинструменты. (См. связанное: частотно-регулируемый привод). Состояния переключения разрабатываются для положительного, отрицательного и нулевого напряжения в соответствии с шаблонами, приведенными в таблице коммутации 1. Сгенерированные импульсы затвора подаются на каждый переключатель в соответствии с разработанным шаблоном и, таким образом, на выходе. получается.
Электросеть
Сетевые инверторы предназначены для подачи в систему распределения электроэнергии. Они передаются синхронно с линией и содержат как можно меньше гармоник. Им также нужны средства обнаружения наличия электроэнергии из соображений безопасности, чтобы не продолжать опасно подавать электроэнергию в сеть во время отключения электроэнергии.
Солнечная батарея
Внутренний вид солнечного инвертора. Обратите внимание на множество больших конденсаторов (синие цилиндры), используемых для краткосрочного накопления энергии и улучшения формы выходного сигнала.
Основная статья: Солнечный инвертор
Солнечный инвертор — это баланс системы (BOS) компонента фотоэлектрической системы, который можно использовать как для подключенных к сети, так и для автономных систем. Солнечные инверторы имеют специальные функции, адаптированные для использования с фотоэлектрическими массивами, включая отслеживание точки максимальной мощности и защиту от островков. Солнечные микропреобразователи отличаются от обычных преобразователей тем, что к каждой солнечной панели подключается индивидуальный микропреобразователь. Это может повысить общую эффективность системы. Затем выход нескольких микроинверторов объединяется и часто подается в электрическую сеть.
Индукционный нагрев
Инверторы преобразуют низкочастотную сеть переменного тока в более высокую частоту для использования в индукционном нагреве. Для этого мощность переменного тока сначала выпрямляется для обеспечения мощности постоянного тока. Затем инвертор изменяет мощность постоянного тока на высокочастотную мощность переменного тока. Из-за уменьшения количества используемых источников постоянного тока структура становится более надежной, а выходное напряжение имеет более высокое разрешение из-за увеличения количества шагов, что позволяет лучше достичь эталонного синусоидального напряжения. Эта конфигурация в последнее время стала очень популярной в источниках питания переменного тока и приводах с регулируемой скоростью. В этом новом инверторе можно избежать дополнительных фиксирующих диодов или конденсаторов для балансировки напряжения.
Существует три вида методов модуляции со сдвигом уровня, а именно:
- Противофазное распределение (POD)
- Альтернативное фазовое противодействие (APOD)
- Фазовое распределение (PD) При передаче мощность переменного тока выпрямляется, а мощность постоянного тока высокого напряжения передается в другое место. В месте приема инвертор в статической инверторной установке преобразует мощность обратно в переменный ток. Инвертор должен быть синхронизирован с частотой и фазой сети и минимизировать генерацию гармоник.
Метод передачи постоянного тока высокого напряжения может быть полезен для таких вещей, как солнечная энергия, поскольку солнечная энергия изначально является постоянным током.
Электрошоковое оружие
Электрошоковое оружие и тазеры имеют преобразователь постоянного/переменного тока для выработки нескольких десятков тысяч В переменного тока от небольшой 9-вольтовой батареи постоянного тока. Сначала 9 В постоянного тока преобразуется в 400–2000 В переменного тока с помощью компактного высокочастотного трансформатора, который затем выпрямляется и временно сохраняется в высоковольтном конденсаторе до достижения заданного порогового напряжения. Когда достигается пороговое значение (установленное с помощью воздушного зазора или симистора), конденсатор сбрасывает всю свою нагрузку на импульсный трансформатор, который затем увеличивает его до конечного выходного напряжения 20–60 кВ. Вариант этого принципа также используется в электронных вспышках и средствах защиты от насекомых, хотя они полагаются на умножитель напряжения на основе конденсатора для достижения высокого напряжения.
Разное
Типичные области применения силовых инверторов включают:
- Портативные потребительские устройства, которые позволяют пользователю подключать батарею или набор батарей к устройству для получения электроэнергии переменного тока для питания различных электрических устройств, таких как лампы, телевизоры, кухонная техника и электроинструменты.
- Использование в системах выработки электроэнергии, таких как электроэнергетические компании или системы выработки солнечной энергии, для преобразования мощности постоянного тока в мощность переменного тока.
- Используется в любой более крупной электронной системе, где существует техническая потребность в получении источника переменного тока от источника постоянного тока.
Описание схемы
Вверху: Показана простая инверторная схема с электромеханическим переключателем
и автоматическим эквивалентным
устройством автоматического переключения, выполненным с двумя транзисторами и автотрансформатором с расщепленной обмоткой вместо механического переключателя.Прямоугольная форма волны с основной синусоидальной составляющей, 3-я и 5-я гармоники
Базовая конструкция
В одной простой инверторной схеме питание постоянного тока подключается к трансформатору через центральный отвод первичной обмотки. Переключатель быстро переключается назад и вперед, чтобы позволить току течь обратно к источнику постоянного тока по двум альтернативным путям через один конец первичной обмотки, а затем через другой. Изменение направления тока в первичной обмотке трансформатора приводит к возникновению переменного тока (AC) во вторичной цепи.
Электромеханический вариант коммутационного устройства включает в себя два неподвижных контакта и подпружиненный подвижный контакт. Пружина прижимает подвижный контакт к одному из неподвижных контактов, а электромагнит притягивает подвижный контакт к противоположному неподвижному контакту. Ток в электромагните прерывается действием переключателя, так что переключатель постоянно быстро переключается вперед и назад. Этот тип электромеханического инверторного переключателя, называемый вибратором или зуммером, когда-то использовался в автомобильных радиоприемниках с вакуумными лампами. Подобный механизм использовался в дверных звонках, зуммерах и тату-машинках.
Когда транзисторы и полупроводниковые переключатели различных типов стали доступны с соответствующей номинальной мощностью, они были включены в схемы инверторов. В некоторых номиналах, особенно для больших систем (много киловатт), используются тиристоры (SCR). SCR обеспечивают большую мощность в полупроводниковом устройстве и могут легко управляться в переменном диапазоне срабатывания.
Переключатель в описанном выше простом инверторе, когда он не соединен с выходным трансформатором, создает прямоугольную форму сигнала напряжения из-за его простого включения и выключения, в отличие от синусоидальной формы волны, которая является обычной формой волны источника питания переменного тока. С помощью анализа Фурье периодические формы сигналов представляются как сумма бесконечного ряда синусоид. Синусоидальная волна, имеющая ту же частоту, что и исходный сигнал, называется основной составляющей. Другие синусоиды, называемые 9{2}}} над V_{1}}}
Усовершенствованные конструкции
H-мостовая схема инвертора с транзисторными ключами и встречно-параллельными диодами
Существует множество различных топологий силовых цепей и стратегий управления, используемых в конструкциях инверторов. Различные подходы к проектированию решают различные проблемы, которые могут быть более или менее важными в зависимости от того, как предполагается использовать инвертор.
Проблема качества сигнала может решаться разными способами. Конденсаторы и катушки индуктивности можно использовать для фильтрации сигнала. Если конструкция включает трансформатор, фильтрация может применяться к первичной или вторичной стороне трансформатора или к обеим сторонам. Фильтры нижних частот применяются, чтобы основная составляющая сигнала проходила на выход, ограничивая при этом прохождение гармонических составляющих. Если инвертор предназначен для обеспечения мощности на фиксированной частоте, можно использовать резонансный фильтр. Для регулируемого преобразователя частоты фильтр должен быть настроен на частоту выше максимальной основной частоты.
Поскольку большинство нагрузок содержат индуктивность, к каждому полупроводниковому переключателю часто подключаются выпрямители обратной связи или встречно-параллельные диоды, чтобы обеспечить путь для пикового тока индуктивной нагрузки, когда переключатель выключен.