Как работает автомобильный инвертор 12-220В. Какие бывают виды инверторов по мощности и форме сигнала. Для чего нужен инвертор в машине. Как выбрать подходящий инвертор для автомобиля.
Что такое автомобильный инвертор и зачем он нужен
Автомобильный инвертор — это электронное устройство, которое преобразует постоянное напряжение 12В от аккумулятора автомобиля в переменное напряжение 220В с частотой 50 Гц. Это позволяет подключать и использовать в машине обычные бытовые электроприборы, рассчитанные на питание от сети 220В.
Основные задачи, для которых применяется автоинвертор:
- Зарядка ноутбуков, телефонов и других гаджетов через обычные зарядные устройства
- Подключение маломощных бытовых приборов (фен, электробритва и т.д.)
- Питание ТВ, DVD-плеера и другой автомобильной электроники
- Подключение электроинструментов при необходимости
- Обеспечение работы холодильника, кофеварки и других устройств в автодомах
Таким образом, инвертор значительно расширяет возможности использования электроприборов в автомобиле и делает длительные поездки более комфортными.
Принцип работы автомобильного инвертора
Принцип работы инвертора основан на преобразовании постоянного тока в переменный с помощью электронной схемы. Основные этапы преобразования:
- Постоянное напряжение 12В от аккумулятора подается на вход инвертора
- С помощью транзисторных ключей формируются прямоугольные импульсы напряжения
- Импульсы усиливаются и преобразуются в переменное напряжение 220В
- Выходной сигнал фильтруется для получения синусоидальной формы
- На выходе инвертора формируется переменное напряжение 220В частотой 50 Гц
Современные инверторы имеют КПД около 90%, что обеспечивает эффективное преобразование напряжения с минимальными потерями.
Виды автомобильных инверторов
Автомобильные инверторы различаются по нескольким основным параметрам:
По форме выходного сигнала:
- С модифицированной синусоидой — более простые и дешевые
- С чистой синусоидой — обеспечивают высокое качество напряжения
По мощности:
- Маломощные (до 300 Вт) — для зарядки гаджетов
- Средней мощности (300-1000 Вт) — для большинства бытовых приборов
- Мощные (свыше 1000 Вт) — для энергоемких устройств
По способу подключения:
- В прикуриватель — простой монтаж, ограниченная мощность
- К аккумулятору — более сложное подключение, высокая мощность
При выборе инвертора важно учитывать все эти параметры в зависимости от планируемых задач.
Как выбрать автомобильный инвертор
При выборе автомобильного инвертора следует обратить внимание на следующие моменты:
- Мощность — должна быть на 20-30% выше суммарной мощности подключаемых устройств
- Форма выходного сигнала — для чувствительной электроники лучше выбирать чистую синусоиду
- Наличие защиты от перегрузки, короткого замыкания, перегрева
- Наличие USB-портов для зарядки гаджетов
- Способ подключения — в прикуриватель или к аккумулятору
- Габариты и вес устройства
Также стоит обратить внимание на надежность производителя и отзывы пользователей о конкретной модели инвертора.
Рекомендации по использованию автоинвертора
Для безопасного и эффективного использования автомобильного инвертора рекомендуется соблюдать следующие правила:
- Не превышать максимальную мощность инвертора
- Подключать мощные устройства напрямую к аккумулятору через предохранитель
- Не оставлять работающий инвертор без присмотра на длительное время
- Обеспечить хорошую вентиляцию устройства во время работы
- Отключать инвертор при запуске двигателя автомобиля
- Периодически проверять надежность всех соединений
Соблюдение этих простых правил поможет продлить срок службы инвертора и обеспечить его безопасную эксплуатацию.
Популярные модели автомобильных инверторов
На рынке представлено множество моделей автомобильных инверторов от различных производителей. Вот несколько популярных вариантов:
- DOXIN 1000W — мощный инвертор с чистой синусоидой
- Energenie EG-PWC-032 — компактная модель на 300 Вт
- AVS IN-1500W — надежный инвертор средней мощности
- Robiton R1000 — качественное устройство с хорошим соотношением цена/качество
- BESTEK 300W — популярная бюджетная модель
При выборе конкретной модели стоит ориентироваться на свои потребности и бюджет, а также внимательно изучить характеристики и отзывы.
Заключение
Автомобильный инвертор — это полезное устройство, которое значительно расширяет возможности использования электроприборов в машине. Правильно подобранный инвертор обеспечит комфортное использование привычной бытовой техники в дороге, а также поможет решить множество бытовых задач при отсутствии доступа к стационарной электросети.
виды устройств, простые схемы своими руками, электронный инвертор с 12 в на 220 в
Порой приходится сталкиваться с необходимостью подключения прибора, рассчитанного на работу от переменного сигнала 220 вольт в местах, где нет доступа к розеткам с таким напряжением. Например, если при поездке в автомобиле необходимо зарядить телефон или ноутбук. Выходом из такой ситуации может стать использование преобразователя напряжения. Устройство можно приобрести в радиомагазинах, а можно попробовать изготовить самостоятельно.
Назначение устройства
Устройство, которое преобразует напряжение, также называют инвертором.
Инвертор — это электронный прибор служащий для трансформации подаваемого на его вход постоянного напряжения в электрический сигнал, изменяющийся по времени с другой величиной амплитуды. То есть если на вход прибора подать постоянный сигнал равный 12 вольт, то на его выходе можно будет получить переменное напряжение 220 вольт.
Принцип работы устройства основан на преобразовании электрической энергии. Существуют приборы как заводского изготовления, так и самодельные, но принцип их работы одинаков. Разница лишь в качестве — надёжности и правильности формы выходного сигнала.
Схемотехника устройств построена на использовании высокочастотных трансформаторов, специализированных микросхем и транзисторов. По виду исполнения схемы инверторы бывают:
- Мостовые — в принципиальной схеме такого типа преобразователей не используются трансформаторы. Обычно так изготавливаются устройства с мощностью до 100 ВА.
- Трансформаторные — ключевую роль в схеме играет трансформатор, имеющий нулевой вывод. Такая схема несложна, но обычно предназначена для питания устройств, мощность которых не превышает 500 ВА.
- Комбинированные
— в их схемотехнике используются транзисторы и трансформаторы. Такой подход позволяет создавать преобразователи с широким диапазоном мощностей.
Преобразователи отличаются главным образом формой сигнала на их выходе. В идеале выходной ток изменяется по синусоидальному закону — такую форму называют «чистый синус». Но из-за потерь и качества преобразования сигнал на выходе может быть как ступенчатой, так и прямоугольной формы, что не всегда допустимо.
Характеристики преобразователей
Преобразователи DC/AC относятся к электрическим приборам, позволяющим изменять уровень и форму постоянного сигнала. Современные приспособления отличаются небольшими габаритами и весом. К основным их параметрам относят:
- Мощность. Различают две её разновидности — наибольшую постоянную и пиковую. Первая обозначает количество энергии, которое может пропускать через себя устройство продолжительное время без потери работоспособности. Вторая характеризуется значением, которое может выдержать прибор в течение одной секунды и при этом остаться в работоспособном состоянии. В качестве единицы измерения используется ВА или Вт. Зависимость между этими единицами измерения можно описать соотношением: 1 Вт = 1,6 ВА. Например, если нагрузка, подключаемая к инвертору, потребляет 500 Вт и постоянная мощность преобразователя заявлена как 500 Вт, то вместе их использовать нельзя, так как DC/AC конвертор просто сгорит.
- Форму выходного сигнала. Синусоидальный сигнал характеризуется плавностью изменения амплитуды напряжения и частоты. Большинство приборов, например, простая бытовая техника и нагреватели, не требуют правильной формы сигнала. А вот устройства с трансформаторными источниками питания, электродвигателями, с узлами APFC очень требовательны к форме сигнала.
- Коэффициент полезного действия (КПД)
- Диапазон входного напряжения. Обозначает допустимую величину амплитуды входного сигнала, при котором возможно преобразование.
- Разброс выходного напряжения. Это диапазон, в котором может изменяться амплитуда сигнала на выходе. Обычно он лежит в пределах 210−230 вольт.
- Тип охлаждения. Для охлаждения радиодеталей, использующихся при изготовлении инверторов, применяются пассивные (радиаторы) и активные (вентиляторы) системы.
Кроме того, электронные преобразователи напряжения, сделанные на заводе, часто снабжаются различного рода защитами, позволяющими сохранить работоспособность инвертора и нагрузки, подключённой к нему при возникновении аварийных ситуаций — появлении короткого замыкания, перегрузки, перенапряжения.
Обзор производителей
Различные торговые точки могут предложить довольно широкий ассортимент инверторов-преобразователей напряжения 12-220 В. Инверторы выпускаются в различных странах — большинство из них производится в Китае, но это совсем не значит что они плохого качества. Ведь многие известные бренды из-за высокой конкуренции стремятся снизить себестоимость своей продукции, поэтому и переносят свои производственные мощности на территорию Китая.
Изучая предлагаемые рынком модели можно обратить внимание, что некоторые изделия имеют одинаковые характеристики, но при этом значительно различаются в цене. Связанно это с использованием той или иной радиоэлементной базы. Устройства, соответствующие заявленным характеристикам, собранные на качественной элементной базе и оборудованные необходимой защитой, надёжны в эксплуатации, поэтому стоят дороже.
Наиболее популярными брендами являются:
- Wenchi. Тайваньский производитель радиоэлектронного оборудования. Присутствует на рынке уже более 23 лет. Его продукция сертифицирована во многих странах мира, включая Россию. Компания имеет свою лабораторию, в которой проводится испытание приборов и внедрение в их работу новых технологий. Спросом пользуются модели INS-1000W-12 и INS-200W-12.
- Mean Well. Ведущий разработчик импульсных блоков питания. Фирма постоянно модернизирует и расширяет ассортимент своей продукции. Хорошие технические характеристики и демократичная цена позволяют каждому покупателю выбрать оптимальное оборудование этой марки. Популярными моделями являются: A301−2K5-F3 PBF, A301−150-F3, TN-1500−212B.
- Gembird. Основанная в Голландии в 1997 году компания стала лидером в производстве компьютерной периферии источников питания. Хотя цех по производству инверторов находится в Китае, продукция проходит тщательный контроль и соответствует международным стандартам. Сервисные центры фирмы расположены во многих странах, что позволяет довольно быстро получить качественную помощь. Потребители часто выбирают инверторы серии Gembird I.
- Robiton. Российская компания, специализирующая на производстве элементов питания. Её продукция соответствует требованиям безопасности Европейского союза. На все свои изделия фирма предоставляет три года гарантии. Повышенным спросом пользуются модели R300 и R500.
Самостоятельное изготовление
Если по каким-либо причинам приобрести преобразователь заводского исполнения не получается, то инвертор можно изготовить своими руками. Но перед этим следует понимать, из каких частей он состоит.
Обязательными узлами преобразователя напряжения с 12 на 220В будут:
- входной и выходной фильтр, собираемый на ёмкости и индуктивности;
- сам преобразователь DC/AC, повышающий амплитуду напряжения и изменяющий его форму;
- узел управления, предназначенный для настройки режима работы схемы;
- блок питания, преобразующий входной ток в ток, необходимый для питания элементов устройства;
- узел контроля, отслеживающий изменения на входе и выходе инвертора;
- блок логики, анализирующий полученные данные от узла контроля и передающий команды в блок управления.
Как видно, схемотехника инвертора очень похожа на схему источника бесперебойного питания (ИБП). В принципе, так оно и есть. Ведь если пропадает напряжение, ИБП преобразует постоянный ток аккумуляторной батареи в переменный. Поэтому часто самодельные инверторы собирают на базе ИБП.
Маломощный конвертер
Если необходимости в подключении мощных устройств нет, но нужна надёжная схема, позволяющая заряжать смартфоны или фонарики, то можно собрать ее из отечественных комплектующих. Эта схема довольно надёжна и рекомендуется многими радиолюбителями.
Состоит схема из трёх основных узлов:
- Мультивибратора, вырабатывающего импульсы с частотой 50 Гц.
- Усилителя, двухтактного транзисторного преобразователя, работающего в режиме ключа.
- Трансформатора, повышающего входное напряжение.
В качестве мультивибратора можно использовать микросхемы К561ЛН2, К561ЛА7 или К561ЛЕ5 без изменения схемы. Резистором R1 и конденсатором C1 задаётся нужная частота. Выходной сигнал снимается с 14 ноги микросхемы и поступает на усилительный каскад VT3, VT4, к выходу которого подключается первичная обмотка трансформатора. Вторичная обмотка с конденсатором C4 образует контур. В качестве трансформатора можно взять любое сетевое устройство с мощностью 100−150 Вт, с первичной обмоткой, рассчитанной на 220 вольт, а вторичной — на 12 В. При этом следует помнить о его обратном подключении.
Простой прибор
Самый простой преобразователь напряжения 220 вольт можно изготовить, используя всего шесть элементов. Такая конструкцию позволяет подключить слаботочную нагрузку с током потребления не более 0,5 — например, энергосберегающую лампу с мощностью до 10 Вт. В качестве ключей используются транзисторы КТ814 и КТ940 с малым потреблением тока. Ключи можно использовать с любой буквой.
Трансформатор проще изготовить из ферритовых чашек диаметром 30 мм и высотой 25 мм. Первичная обмотка делается из провода 0,5 мм 14 витками. После прокладывается изоляционный слой и производится вторичная обмотка проводом 0,2 мм — необходимо сделать 220 витков.
Схема после сборки не нуждается в наладке и сразу готова к использованию.
Качественный инвертор
Схема предназначена для радиолюбителя с опытом. На выходе она обеспечивает «чистую синусоиду». Обычно такие устройства собираются на базе микропроцессоров с использованием программных алгоритмов. Схема позволяет сконструировать качественный прибор с использованием недорогих цифровых микросхем.
Инвертор собирается на полевых транзисторах, включённых по схеме полного моста. Синусоида на выходе формируется с помощью широтно-импульсной модуляции. Драйверы собираются на полевиках IR2110, способных пропускать через себя ток до двух ампер.
Частота работы задающего генератора устанавливается резистором R1, а скважность импульсов — R2. Выходной сигнал с генератора поступает на интегрирующий блок, собранный на двух цепочках R5C3 и R6C2, а также D-триггере. Этот сигнал приближен по форме к синусоиде с периодом 10 мс.
ШИМ-контроллер состоит из двух инверторов и полевых транзисторов. Его работа реализуется изменением периода сигнала, поступающего с генератора, в зависимости от входного напряжения, подающегося с интегратора. Частота работы генератора составляет 2 кГц.
Мощность устройства зависит от параметров трансформатора и силовых ключей. Для её увеличения полевые транзисторы подключаются параллельно друг другу. Изменение частоты преобразования происходит с помощью резистора R1, уменьшение величины которого приводит к её возрастанию. Частота же ШИМ-модуляции увеличивается уменьшением ёмкости С4.
Если на вход SD-драйверов попадается высокий уровень напряжения, то они запираются, а инвертор отключается, что можно использовать для защиты преобразователя от перегрузки. Размер печатной платы не превышает 105×51 мм.
Преобразователь напряжения бывает просто незаменим, особенно при длительных путешествиях. Стоит инвертор сравнительно недорого, но при этом его можно собрать и самостоятельно, даже обладая незначительными навыками в радиоэлектронике.
как получить бытовую сеть в автомобиле
Быстротечность современного мира такова, что зачастую человек в автомобиле проводит больше времени, нежели в своей квартире. Кроме того, многое используют автомобиль для путешествий на длинные расстояния и даже ночуют в нём. Всё бы ничего, но в дороге очень не хватает элементарных бытовых приборов (бритва, фен, ноутбук), которые нельзя прихватить с собой из-за отсутствия электросети соответствующего напряжения. Некоторые устройства могут питаться от прикуривателя или портативных аккумуляторов, но далеко не все.
В таком случае, незаменимым прибором станет автомобильный инвертор, который способен преобразовать напряжение автомобиля в необходимое для определённого устройства. Сегодня инверторы применяют не только в автомобилях, но и во многих других сферах.
1. Что такое автомобильный инвертор
Автомобильный инвертор – это прибор, который преобразовывает постоянное напряжение источника питания в необходимое переменное напряжения. По сути, автомобильный инвертор – это устройство, противоположное к выпрямителю (преобразует переменное напряжение в постоянное), которое преобразует 12-вольтное напряжение автомобильного аккумулятора в 220-вольтное напряжение, способное питать бытовую электронику и обеспечивает частоту 50 Гц на выходе. Инвертеры подключаются к аккумулятору и делают жизнь в дороге намного проще.
Именно на частоте в 50 Гц и работает большинство современных бытовых приборов.
Существую инверторы, которые подключаются к прикуривателю (с мощностью не более 150 Вт). А есть и такие, которые подключают напрямую к аккумулятору (с высокой мощностью, более 150 Вт). Главное, что нужно соблюдать при подключении – это полярность.
Автомобильный инвертор функционирует на базе полупроводников. Конструктивно он имеет металлический (в большинстве случаев, алюминиевый с высокой теплопроводимостью, которая обеспечивает охлаждение устройства) или пластиковый корпус, на котором с одной стороны есть клеммы для подсоединения к аккумулятору (или штепсель для прикуривателя), а с другой стороны – обычные розетки, куда можно подключать бытовые приборы.
Современный качественный инвертор оснащается системой, которая предохраняет электроприборы и сам инвертор от повреждений, связанных с:
- Неверным подключением приборов к инвертору.
Несоблюдением полярности подключения.
Коротким замыканием.
Слишком низким или слишком высоким входным напряжением.
Автовыключением (для предотвращения полного разряда аккумулятора).
Перегревом устройства.
Перегрузками на выходе устройства.
В автоинверторах предусмотрено три режима работы:
Первый режим предполагает работу большой длительности на номинальной мощности.
Второй режим (режим перегрузки) может обеспечить мощность в 1,5-2 раза больше номинальной в течение непродолжительного отрезка времени.
Третий режим (пусковой) даёт высокую моментальною мощность, что необходимо для пуска электродвигателя или быстрых ёмкостных нагрузок.
2. Какие есть автомобильные инверторы
Существует множество классификаций автомобильных инверторов по разным признакам. Рассмотрим, какие есть автомобильные инверторы.
В зависимости от формы генерируемого напряжения, различают автомобильные инверторы:
Синусоидальные (подойдут для ноутбуков, мобильных телефонов, электрических инструментов).
Несинусоидальные (подходят для питания других бытовых приборов, к примеру, фена, утюга, электрочайника).
В зависимости от значения входного напряжения автомобильные инверторы разделяют на такие категории:
С входным напряжением 12 В.
С входным напряжением 24 В.
С входным напряжением 48 В.
Инверторы можно разделить и по значению выходного напряжения. Разные типы инверторов способны обеспечить переменный ток на выходе с напряжением от 180 до 600 В.
По мощности, которую они способны обеспечить, автомобильные инверторы разделяются на такие виды:
Инверторы с мощностью 70-150 Вт.
Инверторы с мощностью 150-300 Вт.
Инверторы с мощностью 300-500 Вт.
Инверторы с мощностью свыше 500 Вт.
В зависимости от количества приборов, которые можно подключить к инвертору, различают:
Инверторы, рассчитаны на подключение одного прибора.
Инверторы, рассчитаны на подключение двух приборов.
Инверторы, рассчитаны на подключение более, чем двух приборов.
В зависимости наличия системы охлаждения, различают:
Инверторы с системой охлаждения (в виде вентилятора).
Инверторы без системы охлаждения.
Автоинверторы различают также по ценовой категории. Дорогие модели дают возможность получать на выходе переменный ток с напряжением 220 В с минимумом искажений, благодаря наличию качественного преобразователя. Дешёвые же модели имеют стандартный преобразователь и не способны выдать неискажённый ток. Для дорогой техники следует использовать дорогие инверторы. Кроме того, можно разделить инверторы по наличию дополнительных функций (например, спящего режима или автовыключения).
3. Принцип работы инвертора
Принцип работы автомобильного инвертора следующий: устройство с помощью генератора тока (импульсно генерирует гармоническую волну) преобразует постоянное напряжение автоаккумулятора (12 В – легковые, 24 В – грузовые автомобили) в переменное напряжение 220 В, обладающее частотой 50 Гц.
Коэффициент полезного действия автомобильного инвертора составляет около 90%, поэтому он даёт очень хорошее значение переменного тока. Благодаря этому к инверторам можно спокойно подключать любые устройства. Во многих инверторах присутствует функция, помогающая повысить частоту напряжения более чем до 50 Гц. Но на практике 50 Гц вполне хватает для большинства электроустройств.
4. Рекомендации по выбору и эксплуатации автомобильного инвертора
Главная задача при выборе инвертора – это подобрать прибор нужной мощности.
Во время выбора автоинвертора следует обратить внимание на такие аспекты:
Покупать инвертор стоит с мощностью, что превышает мощность устройства, которое вы хотите использовать в автомобиле, так как при подключении устройства с мощностью ниже или равной мощности подключаемых приборов, инвертор попросту сгорит.
Если планируется использование устройства с разной мощностью, то инвертор следует подбирать, руководствуясь характеристиками самого мощного устройства. Инвертор будет потреблять ток от автомобильного двигателя соответственно суммарной мощности нагрузки, которая подключается. Рассчитать выходной ток можно таким образом: к мощности нагрузки добавить 15% и разделить на напряжение инвертора. Значение, которое получиться – это ток, потребляемый от двигателя.
Устройства с малой мощностью хороши тем, что они отличаются доступной стоимостью и просто подключаются к разъёму прикуривателя, но способны питать лишь небольшие маломощные бытовые приборы. Для питания более мощных приборов придётся подбирать более мощный инвертор.
Если вы планируете одновременно подключать к инвертору несколько приборов, то следует сложить их мощность вместе и на основе этого значения подобрать нужную модель инвертора. Суммарные подключаемые мощности должны быть меньше мощности самого инвертора.
Если планируется подключать к инвертору только небольшие бытовые приборы, то не стоит выбирать для покупки модели с слишком большой мощностью, так как они намного сложнее в эксплуатации. А с простыми приборами можно управляться, не выходя из салона автомобиля.
Во время выбора также стоит учитывать характер работы подключаемых устройств. Некоторые устройства отличаются высоким значением пускового тока при включении или обладают импульсными блоками питания (в некоторые моменты их мощность может превышать номинальную), поэтому для питания подобных устройств придётся купить инвертор с запасом мощности.
Мощность инвертора не должна превышать мощность автомобильного генератора, так как это приводит к быстрой разрядке аккумулятора. Можно конечно увеличить обороты двигателя, но это приведёт к высоким затратам на топливо.
Чем выше мощность инвертора, тем ниже его отдача. Например, устройства на 300 Вт способны обеспечить 200 В, устройства на 600 Вт – 215 В и только устройства с мощностью 2000 Вт смогут обеспечить 220 В, указанные в документации.
При выборе обратите внимание на наличие в инверторе дополнительных разъёмов и входов (например, USB), что немаловажно для современных водителей.
Обратите внимание на модели с дополнительными функциями: защитой от сбоев в работе, оповещением о скорой разрядке аккумулятора, автовыключением для предотвращения разрядки автомобильного аккумулятора.
Во время подбора подходящей модели стоит присмотреться к внешнему виду устройства, его габаритам и весу, чтобы он вписался в общее оформление салона автомобиля.
Советы по эксплуатации автомобильного инвертора:
При возможности стоит подключать инвертор напрямую к аккумулятору, не используя прикуриватель. Но перед таким подключением предварительно нужно запустить двигатель, иначе из-за скачка напряжения в бортовой сети, электроника выйдет из строя. При запуске двигателя инвертор должен быть отключён, так как его предохранители во время запуска способны выйти из строя.
Не стоит лишний раз пользоваться инвертором. Если нужно зарядить планшет, телефон или другую мелкую технику, то лучше использовать специальные зарядные устройства от прикуривателя. Кроме того, зарядка через специальные зарядные устройства пройдёт быстрее, нежели от инвертора, так как имеет больше миллиампер.
Если есть возможность, то в автомобиль лучше приобрести и использовать специальные электроприборы, способные работать от прикуривателя. Это поможет продлить срок службы автомобильного аккумулятора и обеспечит нормальную работу подключаемых устройств.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
Инверторы — преобразователи напряжения 12 220 В для ваших задач от 800 руб.
Фильтр
Есть в наличии
Входное напряжение 220 Вольт
Выходное напряжение 12 Вольт
Сила тока 10А
Производитель: AVS
Есть в наличии
Входное напряжение 24 Вольт
Выходное напряжение 220 Вольт
Номинальная мощность 600Вт
Допустимая пиковая мощность 1200Вт
Производитель: AVS
Есть в наличии
Входное напряжение 12 Вольт
Выходное напряжение 220 Вольт
Номинальная мощность 1500 Вт.
Допустимая пиковая мощность 3000 Вт
Производитель: AVS
Нет в наличии
Входное напряжение 12 Вольт
Выходное напряжение 220 Вольт
Номинальная мощность 400 Вт
Допустимая пиковая мощность 800 Вт
Производитель: AVS
Нет в наличии
Входное напряжение 12 Вольт
Выходное напряжение 220 Вольт
Номинальная мощность 600 Вт.
Допустимая пиковая мощность 1200 Вт
Производитель: AVS
Нет в наличии
Входное напряжение 24 Вольт
Выходное напряжение 220 Вольт
Номинальная мощность 1000Вт
Допустимая пиковая мощность 2000Вт
Производитель: AVS
Нет в наличии
Входное напряжение 12 Вольт
Выходное напряжение 220 Вольт
Номинальная мощность 1000 Вт.
Допустимая пиковая мощность 2000 Вт
Производитель: AVS
Нет в наличии
Входное напряжение 24 Вольт
Выходное напряжение 220 Вольт
Номинальная мощность 1500 Вт.
Допустимая пиковая мощность 3000 Вт
Производитель: AVS
Нет в наличии
Входное напряжение 12 Вольт
Выходное напряжение 220 Вольт
Номинальная мощность 2000 Вт.
Допустимая пиковая мощность 4000 Вт
Производитель: AVS
Хотите купить инверторы-преобразователи напряжения по доступной цене, сделайте заказ на сайте!
Преобразователь напряжения – электромеханическое устройство, призванное преобразовывать постоянный ток в периодический с заданной амплитудой напряжения и частотой.
Применение и принцип работы
Применение автомобильного инвертора 12 220 В:
- получение на выходе переменного тока 220 вольт;
- возможность подключения зарядных устройств для различной электронной техники;
- подключение электротехники с питанием от сети 220 вольт – чайник, утюг, скороварка, телевизор и т.д.
Инвертор-преобразователь преобразует постоянный ток в переменный ток 50 Гц со средним значением прямоугольного напряжения 220 В. Применяется для питания электроприборов с импульсными блоками питания, например, современные телевизоры, компьютеры.
Режимы работы
- Пусковой. Возникает при кратковременной (несколько миллисекунд) работе, используется для запуска электродвигателей или для емкостных нагрузок. Отдаваемая мощность может превысить номинальную в 2 и более раз.
- Перегрузка. Возникает в большинстве случаев при подключении электропотребляющих механизмов. В течение 20…30 секунд прибор может вырабатывать мощность до 2-х раз больше номинальной.
- Постоянной (длительной) нагрузки. В течение всего цикла преобразователь работает на номинальной мощности.
Как правильно выбрать
Выбор мощности осуществляется следующим образом: определяется суммарная мощность одновременно подключенных потребляющих устройств, а затем к полученному результату необходимо дополнительно добавить 20…25% полученного значения.
Зачастую на приборе стоят несколько значений, соответствующие трем основным режимам преобразователя – пусковой, перегрузка и длительная работа. При расчетах надо брать во внимание режим длительной нагрузки – это номинальная мощность инвертора.
Аккумулятор чаще всего выдает напряжение, отличающееся от паспортного – значения могут укладываться в 12±2 В. Отсюда следует, что подбирать надо модель с входными параметрами 11…15 В. Инвертор должен быть оборудован системой защиты от перегрева, перегрузки, разрядки или перезарядки аккумулятора.
Наши предложения
В нашем интернет-магазине представлен широкий выбор разнообразных автомобильных преобразователей. Если вы затрудняетесь с выбором необходимой модели, грамотная команда наших менеджеров поможет вам определиться с требуемой мощностью прибора и подберет агрегат в соответствии с вашими финансовыми возможностями.
Автор: Сергей АвтоХол
основные параметры, различия, нюансы подбора
Современные автомобили оснащены массой электрических приборов, которые работают от аккумулятора. Напряжение на них 12 Вольт, и разрабатывается электроника специально под автомобильные нужды. При этом у многих владельцев автомобилей, например, при выезде на природу, может возникнуть необходимость подключить к бортовой сети машины полноценную электронику, для работы которой требуется 220 Вольт. В такой ситуации выручают автомобильные инверторы, способные преобразовать энергию бортовой сети таким образом, чтобы от нее запитать практически любой электронный прибор – телевизор, холодильник, ноутбук и так далее.
Принцип работы автомобильного инвертора
Автомобильный инвертор устроен довольно просто, и его принцип работы заключается в преобразовании постоянного напряжения от аккумулятора в переменное, которое можно встретить в розетке любой квартиры. Работает инвертор за счет специального генератора тока, который в него устанавливается. При помощи импульса он создает гармоническую волну, которая отвечает за преобразование постоянного напряжения в переменное с параметрами близкими к 220 Вольт и 50 Гц.
Помимо генератора тока, в инвертор устанавливается надежная система защиты. Важно, чтобы электрический прибор не воспламенился при перегреве, который может возникнуть из-за больших нагрузок. Многие модели также комплектуются активной системой охлаждения – кулером.
Сами по себе инверторы выглядят как небольшие коробочки, с одной стороны которых имеется выход для подключения в прикуриватель (или напрямую к аккумуляторной батарее), а с другой одна, две или более входов для подключения стандартного штекера от бытовой техники. В последнее время производители также устанавливают на инвертор USB-выходы для зарядки мобильных устройств и других целей.
Чем различаются автомобильные инверторы
В продаже можно найти автомобильные инверторы, стоимость которых различается в десятки раз. Связано это не столько с именитостью бренда, сколько с параметрами и функциональностью устройства.
При покупке автомобильного инвертора важно определиться с мощностью, которая от него потребуется. Условно можно разделить инверторы по мощности следующим образом:
- До 300 Ватт. Это совсем слабые модели инверторов, которые могут подключаться, как в прикуриватель, так и к аккумулятору напрямую. Подобные варианты преобразователей подойдут для зарядки мобильных устройств;
- От 300 до 1500 Ватт. Стандартные автомобильные инверторы, которые подключаются только к аккумулятору напрямую. Их часто выбирают для подключения бытовой техники – телевизор, ноутбук, микроволновая печь и другой.
- Выше 1500 Ватт. Мощные автомобильные инверторы, которые приобретаются для строительных работ «в полевых условиях». К ним можно подключать различную технику – болгарку, дрель и прочую.
Важно при выборе инвертора обращать внимание, чтобы по мощности он превосходил устройства, которые к нему будут подключаться. Если в маломощный инвертор подключить требовательную технику, велик риск его выхода из строя.
От мощности инвертора напрямую зависит его отдача, что важно для многих приборов, которые будут подключаться к преобразователю. Если на выходе требуется стабильное напряжение 220 Вольт, то придется выбирать инверторы мощностью более 1500 Ватт, только они способны обеспечить столь высокий КПД. При этом инвертор на 300 Ватт выдаст около 200 Вольт, а модели около 600 Ватт способны предоставить порядка 215 Вольт.
Режимы работы автомобильных инверторов
Автомобильные инверторы способны работать в трех режимах:
- Пусковой. Самый сложный режим для преобразователя, особенно при подключении требовательных к данному параметру устройств. Во время пускового режима инвертор выдает кратковременно максимальную мощность. Большинство производителей указывают на инверторах мощность, которую устройство способно выдать в пусковом режиме. На нее следует обращать внимание, если к преобразователю будут подключаться электродвигатели, мощные строительные инструменты и подобные требовательные устройства.
- Стандартный. Режим работы, при котором инвертор выдает заявленную мощность на протяжении длительного времени.
- Перегрузка. Стрессовый режим для автомобильного инвертора. В нем устройство может проработать недолго, порядка получаса, после чего сработают средства защиты от перегрева, и оно автоматически отключится. Чаще всего в режиме перегрузки преобразователь способен выдавать мощность в полтора раза превышающую заявленную.
Для безопасной и продолжительной работы инвертора, большую часть времени он должен функционировать в стандартном режиме.
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.
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.
Как подключать автомобильный инвертор
Чтобы не сжечь всю электронику от перегрузки из-за неправильного подключения инвертора, следует запомнить две важных детали:
- При пуске двигателя инвертор должен быть всегда выключен;
- Когда мотор стартовал, можно включать инвертор, которому необходимо дать поработать секунд 10-15, и только после этого включать потребители.
Правильно выбрав и используя инвертор, его работа никоим образом не скажется на бортовой сети автомобиля.
Загрузка…Автомобильный инвертор: принцип работы и выбор
Автомобильный инвертор — это небольшое устройство несет в себе широкие возможности для водителя и пассажиров, так как оно способно преобразовывать мощность энергии автомобиля в то напряжение, которое необходимо для какого-либо устройства.
Для эксплуатации автомобиля с максимальным комфортом как в дальних поездках так и в передвижении по городу, нужно установить автомобильный инвертор.
Автоинвертор обеспечивает подключение любой электронной аппаратуры, ноутбука, телевизора, электробритвы и других приспособлений. Применение такого устройства особенно актуально для тех водителей, которые много времени проводят в автомобиле и хотят повышенного комфорта.
Как работает автоинвертор
В большинстве автомобилей мощность напряжения равна 12 Вт, а автоинвертор преобразовывает этот показатель в 220v. Благодаря такому преобразованию водитель может подключать к питанию автомобиля любые бытовые приборы:
- Чайники.
- Микроволновки.
- Дрели.
- Насосы.
Это самый примерный перечень возможного подключения, который может быть значительно расширен. Автовладельцы используют автоинвертор для подключения различных инструментов на даче, особенно если там нет электричества.
Также популярным примером использования прибора является отдых на природе, автоинвертор гарантирует комфортный отдых, с ним можно взять с собой любую технику вплоть до электрошашлычницы.
В целом через него можно подключать любые приборы, рассчитанные на мощность напряжения в 220v. При подключении более мощных или нестабильно работающих устройств, следует проявлять бдительность, так как инвертор может сгореть. Чтобы автомобильный инвертор принес ожидаемый результат при эксплуатации, к его выбору следует подходить очень внимательно.
Как выбрать подходящий автомобильный инвертор
Чтобы разобраться, как выбрать автомобильный инвертор надо понимать, что основной характеристикой этого устройства является мощность напряжения, которая может равняться следующим показателям:
То есть это показатели конечной мощности, в которую автоинвертор преобразовывает имеющиеся у аккумулятора автомобиля запасы напряжения. Выяснить различия таких показателей можно только путем приведения примеров техники, которую возможно будет подключить в различных случаях. Ниже приведена таблица, где подробно указано при каких показателях мощности напряжения инвертора можно будет подключать тот или иной прибор:
Мощность | Возможные подключения |
150 Вт | Планшет, ноутбук, сотовый телефон, простая электробритва, шуруповерт |
300 Вт | Телевизор, портативное ДВД, паяльник, насос, стереоусилитель, электрорубанок, электролобзик |
500 Вт | Автоинвертор, способный преобразовать напряжение к показателю в 220v, 500 Вт дает возможность подключать Персональный компьютер, Портативный пылесос, Электродрель, Краскопульт, Перфоратор, Шлифовальную машину |
Из этой таблицы становится понятно, что выбирать лучше сразу оптимальный вариант, который имеет максимальные возможности. Не зависимо от будущих потребностей в напряжении лучше всегда иметь некоторый запас мощности для непредвиденных ситуаций.
Стоимость приборов в зависимости от этих показателей изменяется, но в допустимых пределах, поэтому экономия в этом вопросе не целесообразна.
Также стоит отметить, что автоинвертор более высокой мощности, то есть в 300 Вт, требует профессионального подхода в обращении и редко востребован среди простых автовладельцев.
Какие еще показатели играют важную роль при выборе
Кроме показателей мощности напряжения у автоинверторов есть и другие характерные черты:
- Наличие различных разъемов и входов, и USB – портов, это может быть немаловажно для современного водителя.
- Функция оповещения о приближении полного разряда батареи, также может оказаться очень удобной.
- Функция защиты автоинвертора 220в от таких неприятностей как:
- Перепады напряжения
- Перегрева
- Короткого замыкания
- Перемены полярности
При выборе автомобильного инвертора нужно обратить внимание на его внешние показатели, то есть на дизайн. Для многих автовладельцев этот показатель играет решающую роль, особенно это касается женщин. Не зависимо от его дизайна, он непременно должен иметь охлаждающий вентилятор, который контролирует всю работу устройства. Всегда следует обращать внимание на вес прибора и температурный режим эксплуатации.
Габариты самого устройства тоже немаловажны при выборе, так как автомобилисту придется выделить какое-то пространство в автомобиле для его хранения. И последним показателем должна стать понятная и подробная инструкция по эксплуатации прибора, из которой пользователь должен почерпнуть для себя все необходимые сведения.
Как пользоваться автомобильным инвертором
Автоинвертор 220в должен работать с запасом мощности напряжения в 25-30% от предполагаемой нагрузки. Если пренебречь этой рекомендацией, то предохранители устройства будут постоянно выходить из строя. То есть, выбирая прибор для подключения к автомобильному инвертору, — его мощность необходимо умножить на 1,3, в результате получиться тот показатель напряжения, который будет забирать потребитель.
Если не оставлять такой резерв при работе с автоинвертором, то оно может быстро прийти в негодность, так как его работа будет осуществляться на повышенных мощностях.
Подключается автоинвертор по следующему принципу:
Мощность подключаемых приборов | Возможные подключения |
К автоинвертору подключаются бытовые приборы малой мощности до 150 Вт (сотовые телефоны, электробритвы, планшеты) | Инвертор подключается прямо к прикуривателю автомобиля через специальный штекер |
К автоинвертору подключаются приборы высокой мощности до 300 ВТ (микроволновые печи, дрели, перфораторы, телевизоры) | Инвертор подключается напрямую к аккумулятору автомобиля через специальные зажимы на проводах |
Как видно из таблицы — автомобильные инверторы имеют неограниченные возможности и их применение может быть довольно разнообразным.
Заключение
Из статьи становится очевидной целесообразность приобретения автоинвертора 220в, как для повседневных нужд, так и для сложных ситуаций. Но поскольку это электрический прибор, подключаем к большим мощностям, к его выбору следует подходить крайне внимательно и предвзято.
При эксплуатации автоинвертора следует проявлять постоянную бдительность и при первых проявлениях неполадок отключать устройство от источника питания. Такая мера позволит эффективно отремонтировать испорченный прибор, а также избежать порчи подключенных к нему бытовых устройств.
Для чего нужен автомобильный преобразователь напряжения
Время прочтения: 5 мин
Дата публикации: 25-12-2020
youtube.com/embed/6aeHpE0s8d8″ frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>
В жизни каждого человека рано или поздно случаются ситуации, когда возникает крайняя необходимость в наличии розетки на удалении от централизованного электроснабжения, а под рукой, при этом, ничего нет. Чаще всего подобная потребность возникает во время отдыха на природе или дальней поездки на автомобиле. И вот случилось так, что в этих условиях Вам понадобилось подключить какой-либо электроприбор к сети, которой нет поблизости. Централизованное электроснабжение можно попытаться заменить каким-либо автономным источником. Во время отдыха на природе этим источником запросто может стать инверторный бензогенератор малой мощности. Данные агрегаты отличаются низкой массой (порядка 10 килограмм), экономичностью и низким уровнем шума благодаря конструкции закрытого типа. Нескольких литров бензина будет достаточно, чтобы часами обеспечивать искусственное освещение и прочие блага цивилизации. Многие, судя по отзывам, быстро привыкают к такому комфортному отдыху и больше не представляют его без инверторного бензогенератора. Но что делать, если потребность в электроэнергии возникла прямо во время поездки на автомобиле? Скажем, Вам нужно зарядить ноутбук. Останавливаться на несколько часов, дабы дать поработать бензогенератору? Зачем, когда существует устройство, позволяющее превратить Ваш автомобиль в импровизированный бензиновый или дизельный генератор, благодаря чему Вы можете использовать электроприборы невысокой мощности прямо в дороге. Только что мы кратко ответили на вопрос, для чего нужен автомобильный инвертор. Давайте более подробно рассмотрим, что такое инвертор, для чего он нужен, его виды, и в чем отличия непосредственно автомобильного инвертора.
Если Вам пригодится автомобильный инвертор, Вы запросто можете заказать его в интернет-магазине «Вольтмаркет» с быстрой доставкой, либо купить самовывозом в наших стационарных магазинах, открытых в Киеве, Харькове, Днепре или Одессе.
Принцип работы инвертора
Рассматривать принцип работы автомобильного инвертора мы будем в разрезе всех инверторов, так как их функционал радикально не отличается. И так, для чего нужен инвертор? Само понятие инвертировать что-либо говорит о преобразовании в нечто противоположное. Инвертировать можно, к примеру, цвета в изображении, а можно — тип электрического сигнала. В частности, речь идет о преобразовании постоянного тока в переменный (DC-AC), так как обратное преобразование осуществляют другие устройства — выпрямители. Сам процесс преобразования постоянного тока в переменный происходит за счет широтно-импульсной модуляции. Суть данной технологии преобразования заключается в том, что для создания импровизированного полупериода синусоиды с высокой частотой замыкается пара IGBT-транзисторов. Краям синусоиды соответствуют наиболее короткие импульсы высокой частоты, а высшая точка импровизированной синусоиды будет выглядеть как импульс наиболее длительной скважности. Дабы «нарисовать» отрицательную полуволну синусоиды, с высокой частотой начинает коммутироваться другая пара транзисторов. И так по кругу. После фильтрации наша синусоида отправляется на выход к потребителю. Этот обобщенный принцип работы можно применить ко многим инверторам, однако от модели к модели в схеме могут иметься различия.
Автомобильный инвертор, в отличие от генераторов, не является источником питания. Он лишь преобразователь, на который следует подать сигнал постоянного тока для дальнейших манипуляций, описанных выше. Самым очевидным и распространенным автономным источником постоянного тока является аккумуляторная батарея. Именно от нее и питаются инверторы.
Классификация инверторов
Инверторы — это довольно обширная группа приборов, которые могут применяться в самых разнообразных обстоятельствах. Инверторы можно классифицировать по следующим параметрам:
- Номинальная мощность. Мощность инвертора в целом зависит непосредственно от мощности установленных в нем транзисторов. Данный параметр, как и следовало ожидать, имеет значительное влияние на цену и габариты устройства. Габариты растут, скорее, не из-за размеров самих транзисторов, а из-за увеличения их тепловыделения, в связи с чем требуется более массивный радиатор. Для достижения наиболее компактных габаритов инверторы обычно имеют алюминиевый ребристый корпус, который заменяет радиаторы силовых компонентов. Такая конструкция характерна, к примеру, для инверторов АИДА и Luxeon.
- Напряжение. Инверторы предназначены для вырабатывания 220В, однако, при этом, имеют различные требования для входного напряжения постоянного тока. Автомобильные инверторы, разумеется, требуют подачи 12В, когда как многие другие модели питаются от 24 и даже 48 вольт. И это не удивительно, ведь трудно даже представить, какой ток должна отдавать 12-вольтовая аккумуляторная батарея, чтобы потянуть нагрузку, скажем, в 5 киловатт. Именно с целью снизить токоотдачу АКБ мощные инверторы требуют более высокое напряжение цепи, что достигается последовательным соединением батарей. Но это уже не про автомобильные инверторы, мощность которых традиционно не высока.
- Синусоидальность тока. Мы привыкли считать, что переменный ток имеет синусоидальную форму, однако это далеко не всегда так. Более дешевые инверторы, к примеру, вырабатывают лишь ступенчатое подобие синусоиды (меандр), область применения которой ограничена. Благо, эти ограничения абсолютно не критичны, так как лишь малая часть оборудования требует чистый синусоидальный сигнал. К такому оборудованию можно отнести котел отопления, насосы, электродвигатели и так далее. Ну вот для чего нужен чистый синусоидальный сигнал автомобильному инвертору? Вряд ли в поездке Вы будете питать электродвигатель и уж тем более котел отопления. Тем не менее, разница в цене между аналогами с модифицированной и правильной синусоидой не совсем велика. Выбор за Вами.
Данные технические характеристики можно отнести к основным, однако имеется немало дополнительных, будь то количество розеток, устройства индикации. Защитные функции и прочее. Все, что Вам надо, Вы можете проверить собственноручно, посетив стационарные магазины «Вольтмаркет» в Киеве, Харькове, Днепре и Одессе.
Назначение инверторов
В зависимости от набора параметров и особенностей инверторы делятся на различные сферы применения. Перед тем, как начать подбор инвертора, Вы должны четко понимать, для чего Вам нужен данный прибор. Перейдем к конкретике. Возьмем автомобильный инвертор. Его основная задача — питание маломощного оборудования напряжением 220В в дороге. Стандартные инверторы для подключения к АКБ оснащены клеммами, что для автомобильного инвертора попросту никуда не годится. Именно поэтому первое, чем характеризуется автомобильный инвертор — это способ его подключения через прикуриватель. Удобно, не так ли? Подобный подход позволяет миновать одну немаловажную проблему. Дело в том, что для тяговой нагрузки, к которой относится инвертор, наилучшим вариантом являются не плохо переносящие сильный разряд стартерные аккумуляторы, а тяговые гелевые АКБ. Но инвертор автомобильный и аккумулятор, соответственно, стартерный. Но в данном случае это не является проблемой благодаря тому, что Вам в поездке будет помогать генератор. Таким образом, автомобильный инвертор будет питаться от генератора. Тем не менее, следует соблюдать осторожность, ведь у автомобилей разные генераторы и разное потребление энергии бортовыми системами. Мощности генератора может попросту не хватать и на бортовые системы, и на автомобильный инвертор под нагрузкой, в связи с чем аккумуляторная батарея будет медленно разряжаться. Мощность автомобильных инверторов колеблется от 0.1 до 0.3 кВа, дабы свести к минимуму вероятность разряда аккумуляторной батареи сильным энергопотреблением. Разумеется, для каких-либо нужд во время отдыха на природе может подойти автомобильный инвертор с подключением к АКБ клеммами, однако в таком случае лучше возить с собой тяговый гелевый аккумулятор, чем «издеваться» над стартерной АКБ, когда автомобиль заглушен. Прекрасные примеры автомобильных инверторов — это Luxeon IPS-300S или АИДА 12/220-300Вт.
Помимо автомобильных инверторов существуют и другие варианты. Для резервного питания домашней техники, к примеру, подойдут инверторы той же конструкции, что и автомобильные, только более высокой мощности и с «крокодилами» вместо прикуривателя, как Luxeon IPS-3000МС. Также стоит упомянуть автономные инверторы, которые в нашем интернет-магазине в большинстве своем представлены отечественной компанией Леотон. Отличий у данных инверторов от обыкновенных два. Во-первых, автономные инверторы Леотон могут автоматически вводиться в работу, зафиксировав выход сетевого напряжения за допустимый диапазон, тем самым обеспечив бесперебойную работу потребителя. Во-вторых, в инверторы Леотон встроено зарядное устройство, которое осуществляет подзарядку АКБ при наличии сети. Хотя у автомобильных инверторов тоже, можно сказать, есть зарядное устройство в виде генератора. Но это не значит, что Вам не нужно иметь свое. Аккумулятор автомобиля часто подвергается неправильной эксплуатации из-за городского стиля вождения, что в купе со старением батареи может привести к неприятным последствиям. Поэтому обязательно следует контролировать напряжение автомобильного аккумулятора и своевременно его подзаряжать при помощи собственного зарядного устройства, которое также можно купить у нас с доставкой в Киев, Харьков, Днепр, Одессу и другие города страны.
И так, каков итог? Если Вы много времени находитесь в дороге и у Вас нередко возникает необходимость в работе какого-либо оборудования, то ответ на вопрос «для чего нужен автомобильный инвертор» Вы наверняка уже знаете. Если же с Вами подобного не случалось, то рано или поздно потребность в розетке может возникнуть и лучше к подобным ситуациям быть готовым. Более подробно об опыте применения автомобильного инвертора Вы можете узнать из отзывов покупателей. Мы же, в свою очередь, можем оказать помощь в выборе подходящей модели в зависимости от Ваших потребностей.
Автомобильные инверторы Энергия AutoLine Plus
Характеристики:
Название модели Автомобильный инвертор Энергия AutoLine Plus 600
артикул E0201-0015
Номинальная мощность, ВА/Вт 600/500
Диапазон входного напряжения АКБ, В 11-15В
Номинальное напряжение (выход) ~220В, ступенчатая аппроксимация синусоиды
Частота выходного напряжения, Гц 50 (60)
Защита от повышенного напряжения на входе, откл. при Uвх. ≥ 15,5В
Защита от пониженного напряжения на входе, откл. при Uвх. ≤ 9,8В
Защита от перегрева, откл. при t ≥ 90 °С
Шум, дб
Входное напряжение от сети, режим заряда АКБ, В 165-265
Выход, максимальный ток, режим заряда АКБ 10 А
Напряжение батареи аккумулятора 12В
Величина напряжения«плавающего заряда» 13,7В
Способ подклчюения к АКБ клеммы под болт м11
Выходная цепь 2 розетки Shuko
Входная цепь (режим зарядки) Штепсельные разъемы типа «F»
Простой принцип работы инвертора | ElecCircuit.com
Вот принцип работы инвертора. Инвертор — это разновидность генератора. Он может обеспечивать выход переменного тока большой мощности из источника постоянного тока.
Можем ли мы это сделать? Это сложно? Это дорого? Слишком много вопросов! Это начало изучения того, как работает инвертор. Я думаю, что в этой функции он будет иметь большую производительность при небольшом размере. Но основное по-прежнему важно.
Обычно Источник постоянного тока — это аккумулятор на 12 В.Инвертор изменит его на AC 220V , 50Hz для использования любых устройств.
Батарея самая лучшая!
Инвертор вырабатывает энергию. Но батарея — это энергия или источник. Я заметил следующее.
Энергия, выходящая из батареи, всегда приблизительно равна энергии, потребляемой нагрузкой.
Например, нагрузка требует 10 Вт при 220 В переменного тока. Итак, батарея должна давать мощность около 10 Вт при 12 В. Также аккумулятор может давать ток.
По закону Ома. Мы можем найти, что ток батареи должен иметь значение P / V = I или 10 Вт / 12 В = 0,8 А.
Пока инвертор работает . Внутри он всегда будет терять энергию. Батарея должна иметь мощность более 1А.
Инвертор имеет простой принцип работы, показанный на рис. 1.
Первым важным элементом является трансформатор .
Самый распространенный тип трансформатора — ламинированный сердечник, 12В-ТТ-12В.
Обычно обмотка 220В первичная.Тогда 12 В вторичный, выход 12 В.
Но это получается. обмотка 12 В является входной или первичной. Вместо этого на выходе или вторичной обмотке используется обмотка 220 В.
5 схем инвертора с простым принципом
Мы используем этот принцип для создания множества схем. Например списки из 5 схем.
- 555 Схема инвертора с использованием полевого МОП-транзистора
- Как сделать схему инвертора за 5 минут
- Схема инвертора, от 12 В до 220 В при 500 Вт
- 100 Вт Схема инвертора от 12 В до 220 В с использованием транзистора
- Схема простого инвертора на 6 транзисторах
Посмотрим, как они работают.
12 В от положительной клеммы аккумулятора поступает на центральный отвод (ТТ) обмотки 12 В. Теперь это первичная обмотка.
Два конца катушки (точки A и B) подключены к двухпозиционному переключателю на землю.
Во-первых, если коммутатор подключается к точке A. Ток номер 1 течет от батареи к ТТ через контакт переключателя с землей.
Во-вторых, если вы переведете переключатель из положения A в положение B. Это приведет к тому, что текущий номер 1 перестанет течь.Затем ток 2 течет на землю через трансформатор тока и контакт B переключателя.
В-третьих, этот двухпозиционный переключатель управляется прямоугольным генератором. который генерирует частоту примерно 50 Гц.
Это заставляет переключатель выбирать между точкой A и B со скоростью примерно 50 раз в секунду. Кроме того, ток 1 и 2 течет к трансформатору поочередно со скоростью 50 раз в секунду.
Теперь ток, протекающий в трансформатор, поочередно выглядит как переменное напряжение.
Согласно теории трансформаторов. Электромагнитное поле набухает и схлопывается. Затем во вторичную обмотку 220 В. будет наведен ток.
Что вызывает Напряжение переменного тока 220В 50Гц. Напряжение готово к подаче на различные типы электрооборудования, для работы которых требуется переменный ток 220 Вольт.
Выбор трансформатора в инверторе
Как указано выше в Законе Ома, трансформатор может увеличивать скачок напряжения. Но выходной ток всегда уменьшался до более низкого уровня.
Если вы хотите вывести инвертор на нагрузку 10Вт. Ток трансформатора должен быть не менее 1 А.
ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ
Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .
Как спроектировать инвертор — теория и учебное пособие
В этом посте объясняются фундаментальные советы и теории, которые могут быть полезны новичкам при разработке или работе с основными концепциями инвертора. Узнаем больше.
Что такое инвертор?
Это устройство, которое преобразует или инвертирует низкое напряжение и высокий потенциал постоянного тока в слаботочное высокое переменное напряжение, например, от автомобильного источника питания 12 В в выходное напряжение 220 В переменного тока.
Основной принцип, лежащий в основе вышеуказанного преобразования
Основной принцип преобразования постоянного тока низкого напряжения в переменный ток высокого напряжения заключается в использовании накопленного высокого тока внутри источника постоянного тока (обычно батареи) и повышения его до высокого напряжения. AC.
Это в основном достигается за счет использования катушки индуктивности, которая в основном представляет собой трансформатор, имеющий два набора обмоток, а именно первичную (входную) и вторичную (выходную).
Первичная обмотка предназначена для приема постоянного сильноточного входа, а вторичная — для инвертирования этого входа в соответствующий высоковольтный слаботочный переменный выход.
Что такое переменное напряжение или ток
Под переменным напряжением мы понимаем напряжение, которое меняет свою полярность с положительной на отрицательную и наоборот много раз в секунду в зависимости от установленной частоты на входе трансформатора.
Обычно эта частота составляет 50 Гц или 60 Гц в зависимости от технических характеристик энергосистемы конкретной страны.
Искусственно сгенерированная частота используется с вышеуказанными скоростями для питания выходных каскадов, которые могут состоять из силовых транзисторов, МОП-транзисторов или GBT, интегрированных с силовым трансформатором.
Силовые устройства реагируют на подаваемые импульсы и возбуждают подключенную обмотку трансформатора с соответствующей частотой при заданном токе и напряжении батареи.
Вышеупомянутое действие индуцирует эквивалентное высокое напряжение на вторичной обмотке трансформатора, которое в конечном итоге выводит требуемые 220 В или 120 В переменного тока.
Простое ручное моделирование
Следующее ручное моделирование показывает основной принцип работы двухтактной инверторной схемы на основе трансформатора с центральным отводом.
Когда первичная обмотка переключается поочередно с током батареи, эквивалентное количество напряжения и тока индуцируется во вторичной обмотке в режиме обратного хода, который освещает подключенную лампочку.
В инверторах с контурным управлением реализована та же операция, но с помощью силовых устройств и схемы генератора, которая переключает обмотку с гораздо большей скоростью, обычно с частотой 50 Гц или 60 Гц.
Таким образом, в инверторе одно и то же действие из-за быстрого переключения может привести к тому, что нагрузка всегда будет включенной, хотя в действительности нагрузка будет включаться / выключаться с частотой 50 Гц или 60 Гц.
Как трансформатор преобразует заданный вход
Как обсуждалось выше, трансформатор обычно имеет две обмотки: одну первичную, а другую вторичную.
Две обмотки реагируют таким образом, что при приложении тока переключения к первичной обмотке пропорционально соответствующая мощность будет передаваться через вторичную обмотку за счет электромагнитной индукции.
Поэтому предположим, что если первичная обмотка рассчитана на 12 В, а вторичная на 220 В, колеблющийся или пульсирующий вход постоянного тока 12 В на первичной стороне будет индуцировать и генерировать 220 В переменного тока на клеммах вторичной обмотки.
Однако вход в первичную обмотку не может быть постоянным током, то есть, хотя источником может быть постоянный ток, он должен подаваться в импульсной форме или периодически через первичную обмотку, или в форме частоты на заданном уровне, мы обсуждали это в предыдущем разделе.
Это необходимо для того, чтобы можно было реализовать присущие индуктору атрибуты, в соответствии с которыми индуктор ограничивает флуктуирующий ток и пытается сбалансировать его, подавая эквивалентный ток в систему во время отсутствия входного импульса, также известного как явление обратного хода.
Следовательно, когда подается постоянный ток, первичная обмотка сохраняет этот ток, а когда постоянный ток отключен от обмотки, позволяет обмотке отбрасывать накопленный ток через свои клеммы.
Однако, поскольку клеммы отключены, эта обратная ЭДС индуцируется во вторичной обмотке, создавая необходимый переменный ток на вторичных выходных клеммах.
Таким образом, приведенное выше объяснение показывает, что схема генератора импульсов или, проще говоря, схема генератора становится обязательной при проектировании инвертора.
Основные этапы схемы инвертора
Чтобы построить базовый функциональный инвертор с достаточно хорошей производительностью, вам потребуются следующие основные элементы:
Блок-схема
Вот блок-схема, которая иллюстрирует, как реализовать вышеуказанные элементы с помощью простого конфигурация (центральный кран двухтактный).
Как спроектировать схему генератора для инвертора
Схема генератора является решающим этапом схемы в любом инверторе, так как этот этап отвечает за переключение постоянного тока на первичную обмотку трансформатора.
Каскад генератора, пожалуй, самая простая часть инверторной схемы. По сути, это нестабильная конфигурация мультивибратора, которую можно создать разными способами.
Вы можете использовать вентили NAND, вентили NOR, устройства со встроенными генераторами, такие как IC 4060, IC LM567 или просто IC 555. Другой вариант — использование транзисторов и конденсаторов в штатном нестабильном режиме.
На следующих изображениях показаны различные конфигурации генератора, которые можно эффективно использовать для достижения основных колебаний для любой предлагаемой конструкции инвертора.
На следующих диаграммах мы видим несколько популярных схем генераторов, выходы представляют собой прямоугольные импульсы, которые на самом деле являются положительными импульсами, высокие квадратные блоки указывают положительные потенциалы, высота квадратных блоков указывает уровень напряжения, который обычно равен приложенное к ИС напряжение питания, а ширина квадратных блоков указывает промежуток времени, в течение которого это напряжение остается в силе.
Роль генератора в схеме инвертора
Как обсуждалось в предыдущем разделе, каскад генератора требуется для генерации основных импульсов напряжения для питания последующих каскадов мощности.
Однако импульсы от этих каскадов могут быть слишком низкими для их токовых выходов, и поэтому они не могут быть поданы непосредственно на трансформатор или на силовые транзисторы в выходном каскаде.
Чтобы довести ток колебаний до требуемых уровней, обычно используется промежуточный каскад драйвера, который может состоять из пары транзисторов средней мощности с высоким коэффициентом усиления или даже чего-то более сложного.
Однако сегодня, с появлением сложных МОП-транзисторов, каскад драйвера может быть полностью исключен.
Это связано с тем, что МОП-транзисторы являются устройствами, зависящими от напряжения и не зависят от величин тока для работы.
При наличии потенциала выше 5 В на затворе и истоке, большинство МОП-транзисторов будут насыщаться и полностью проводить через сток и исток, даже если ток составляет всего 1 мА.
Это делает условия очень подходящими и простыми в применении. их для инверторных приложений.
Мы можем видеть, что в приведенных выше схемах генератора выход является одним источником, однако во всех топологиях инвертора нам требуются импульсные выходы с попеременной или противоположной поляризацией от двух источников.Это может быть просто достигнуто путем добавления каскада затвора инвертора (для инвертирования напряжения) к существующему выходу генераторов, см. Рисунки ниже.
Конфигурирование каскада генератора для проектирования небольших схем инвертора
Теперь давайте попробуем понять простые методы, с помощью которых описанные выше каскады генератора могут быть соединены с силовым каскадом для быстрого создания эффективных конструкций инверторов.
Проектирование схемы инвертора с использованием генератора затвора НЕ
На следующем рисунке показано, как небольшой инвертор может быть сконфигурирован с использованием генератора затвора НЕ, такого как от IC 4049.
Здесь в основном N1 / N2 формирует каскад генератора, который создает необходимые тактовые импульсы 50 Гц или 60 Гц или колебания, необходимые для работы инвертора. N3 используется для инвертирования этих часов, потому что нам нужно применять часы с противоположной поляризацией для каскада силового трансформатора.
Однако мы также можем видеть вентили N4, N5, N6, которые настроены на входной и выходной линиях N3.
На самом деле N4, N5, N6 просто включены для размещения 3 дополнительных вентилей, доступных внутри IC 4049, в противном случае только первые N1, N2, N3 могут быть использованы для операций без каких-либо проблем.
Три дополнительных шлюза действуют как буферы, а также следят за тем, чтобы эти шлюзы не оставались неподключенными, что в противном случае может негативно повлиять на ИС в долгосрочной перспективе.
Синхронизирующие импульсы с противоположной поляризацией на выходах N4 и N5 / N6 подаются на базы силового BJT-каскада с использованием мощных BJT TIP142, которые способны выдерживать хороший ток в 10 ампер. Трансформатор можно увидеть на коллекторах BJT.
Вы обнаружите, что в вышеприведенной конструкции не используются промежуточные усилители или каскады драйверов, потому что сам TIP142 имеет внутренний каскад Дарлингтона BJT для необходимого встроенного усиления и, следовательно, может удобно усиливать низковольтные тактовые импульсы от ворот НЕ. в сильноточные колебания подключенной обмотки трансформатора.
Другие конструкции инвертора IC 4049 можно найти ниже:
Самодельная схема инвертора мощностью 2000 ВА
Простейшая схема источника бесперебойного питания (ИБП)
Проектирование схемы инвертора с использованием триггера Шмидта Осциллятор с затвором NAND
На следующем рисунке показано, как работает генератор Схема с использованием IC 4093 может быть интегрирована с аналогичным силовым каскадом BJT для создания полезной конструкции инвертора.
На рисунке показана конструкция небольшого инвертора с использованием логических элементов И-НЕ триггера Шмидта IC 4093.Совершенно идентично и здесь можно было бы избежать N4, и базы BJT могли бы быть напрямую подключены через входы и выходы N3. Но опять же, N4 включен, чтобы разместить один дополнительный вентиль внутри IC 4093 и гарантировать, что его входной контакт не останется неподключенным.
Более похожие конструкции инвертора IC 4093 можно найти по следующим ссылкам:
Лучшие модифицированные схемы инвертора
Как сделать схему солнечного инвертора
Как построить схему инвертора высокой мощности 400 Вт со встроенным зарядным устройством
Как для проектирования цепи ИБП — Учебное пособие
Схемы выводов для IC 4093 и IC 4049
ПРИМЕЧАНИЕ: Контакты питания Vcc и Vss IC не показаны на схемах инвертора, они должны быть надлежащим образом подключены к источнику питания 12 В. , для инверторов 12В.Для инверторов с более высоким напряжением этот источник питания должен быть соответствующим образом понижен до 12 В для контактов питания IC.
Проектирование схемы мини-инвертора с использованием генератора IC 555
Из приведенных выше примеров становится совершенно очевидно, что самые основные формы инверторов могут быть спроектированы путем простого соединения силового каскада трансформатора BJT + с каскадом генератора.
Следуя тому же принципу, генератор IC 555 может также использоваться для проектирования небольшого инвертора, как показано ниже:
Вышеупомянутая схема не требует пояснений и, возможно, не требует каких-либо дополнительных объяснений.
Больше такой схемы инвертора IC 555 можно найти ниже:
Простая схема инвертора IC 555
Понимание топологии инвертора (как сконфигурировать выходной каскад)
В предыдущих разделах мы узнали о каскадах генератора, а также о самом факте. что импульсное напряжение от генератора поступает прямо на предыдущий выходной каскад мощности.
Существует три основных способа создания выходного каскада инвертора.
При использовании:
- Двухтактный каскад (с центральным трансформатором ответвления), как объяснено в приведенных выше примерах
- Двухтактный полумостовой этап
- Двухтактный полумостовой или H-образный каскад
Двухтактный каскад Этап с центральным трансформатором ответвлений является наиболее популярной конструкцией, поскольку включает более простые реализации и дает гарантированные результаты.
Однако для этого требуются более громоздкие трансформаторы и меньший КПД на выходе.
Ниже можно увидеть пару конструкций инверторов, в которых используется трансформатор с центральным ответвлением:
В этой конфигурации в основном используется трансформатор с центральным отводом, внешние отводы которого подключены к горячим концам выходных устройств (транзисторов или МОП-транзисторов). в то время как центральный отвод идет либо на минус батареи, либо на плюс батареи в зависимости от типа используемых устройств (тип N или тип P).
Топология полумоста
В каскаде полумоста не используется трансформатор с центральным ответвлением.
Конфигурация полумоста лучше, чем двухтактная схема с центральным ответвлением, с точки зрения компактности и эффективности, однако для реализации вышеуказанных функций требуются конденсаторы большой емкости.
Полный мост или H-мостовой инвертор аналогичен полумостовой сети, поскольку он также включает в себя обычный двухотводный трансформатор и не требует центрального трансформатора отвода.
Единственное отличие — исключение конденсаторов и включение еще двух силовых устройств.
Полномостовая топология
Схема полного мостового инвертора состоит из четырех транзисторов или МОП-транзисторов, расположенных в конфигурации, напоминающей букву «H».
Все четыре устройства могут быть N-канального типа или с двумя N-канальными и двумя P-каналами, в зависимости от используемого каскада внешнего задающего генератора.
Как и полумост, полный мост также требует отдельных изолированных выходов с чередованием колебаний для запуска устройств.
Результат тот же, первичная обмотка подключенного трансформатора подвергается обратному прямому переключению тока батареи через нее. Это создает необходимое индуцированное повышенное напряжение на выходной вторичной обмотке трансформатора. Эта конструкция обеспечивает максимальную эффективность.
Детали логики H-моста транзистора
На следующей схеме показана типичная конфигурация H-моста, переключение выполняется, как показано ниже:
- A HIGH, D HIGH — прямое нажатие
- B HIGH, C HIGH — обратное усилие
- A HIGH, B HIGH — опасно (запрещено)
- C HIGH, D HIGH — опасно (запрещено)
Приведенное выше объяснение дает основную информацию о том, как сконструировать инвертор, и может быть использовано только для конструирования обычного инвертора. схемы, обычно прямоугольные.
Однако есть много других концепций, которые могут быть связаны с конструкциями инверторов, например создание синусоидального инвертора, инвертора на основе ШИМ, инвертора с управляемым выходом, это всего лишь дополнительные этапы, которые могут быть добавлены в объясненные выше базовые конструкции для реализации упомянутых функций. .
Мы обсудим их в другой раз или, возможно, через ваши ценные комментарии.
О компании Swagatam
Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель.Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какой-либо вопрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!
Принцип работы инвертора 12 220В. Преимущества устройства преобразования напряжения
Изготовлению повышающего преобразователя постоянного напряжения переменного тока на 220В решил посвятить отдельную статью. Конечно, это отдаленно связано с темой светодиодных точечных светильников и ламп, но такой мобильный источник питания широко применяется и дома, и в автомобиле.
- 1. Варианты сборки
- 2. Конструкция преобразователя напряжения
- 3. Синусоида
- 4. Пример начинки преобразователя
- 5. Сборка из ИБП
- 6. Сборка из готовых- сделал блоки
- 7. Радиоконструкторы
- 8. Схемы мощных преобразователей
Варианты сборки
Есть 3 оптимальных способа сделать инвертор 12 на 220 своими руками:
- сборка из готовых блоков или радиоконструкторов;
- изготовление от источника бесперебойного питания;
- использование радиолюбительских схем.
У китайцев есть хорошие радиоконструкторы и готовые блоки для сборки преобразователей постоянного тока в переменный 220В. По цене этот способ будет самым дорогим, но зато занимает меньше всего времени.
Второй способ — модернизировать источники бесперебойного питания (ИБП), которые без аккумулятора продаются на авито в больших количествах и стоят от 100 до 300 руб.
Самый сложный вариант — сборка с нуля, без опыта радиолюбителя не обойтись.Придется сделать печатные платы, подобрать комплектующие, много работы.
Конструкция преобразователя напряжения
Рассмотрим конструкцию обычного повышающего преобразователя напряжения с 12 на 220. Принцип работы для всех современных инверторов будет одинаковым. Высокочастотный ШИМ-контроллер устанавливает режим работы, частоту и амплитуду. Силовая часть выполнена на мощных транзисторах, тепло от которых отводится к корпусу устройства.
На входе установлен предохранитель для защиты автомобильного аккумулятора от короткого замыкания.Рядом с транзисторами крепится термодатчик, который следит за их нагревом. При перегреве инвертора 12v 220v включается активная система охлаждения, состоящая из одного или нескольких вентиляторов. В бюджетных моделях вентилятор может работать непрерывно, а не только при большой нагрузке.
Силовые транзисторы на выходе
Синусоида
Форма сигнала на выходе автомобильного инвертора формируется высокочастотным генератором. Синусоида может быть двух типов:
- модифицированная синусоида;
- чистая синусоида, чистая синусоида.
Не каждое электрическое устройство может работать с измененной синусоидой прямоугольной формы. У некоторых компонентов меняется режим работы, они могут нагреваться и начать царапаться. Похожую вещь можно получить, приглушив светодиодную лампу, яркость которой не регулируется. Начинается треск и мигание.
Дорогие повышающие преобразователи постоянного тока 12В 220В имеют чистый синусоидальный выход. Стоят они намного дороже, но электроприборы с ними прекрасно работают.
Пример заполнения преобразователя
..Сборка из ИБП
Чтобы ничего не выдумывать и не покупать готовые модули, можно попробовать компьютерный источник бесперебойного питания, сокращенно IPB. Они рассчитаны на 300-600Вт. Имею Ippon на 6 розеток, 2 монитора, 1 системный блок, 1 телевизор, 3 камеры наблюдения, подключена система управления видеонаблюдением. Периодически перевожу в рабочий режим, отключая от сети 220, чтобы разрядился аккумулятор, иначе срок службы сильно сократится.
Коллеги электрики подключили обычный автомобильный кислотный аккумулятор к источнику бесперебойного питания, отлично проработали без перерыва 6 часов, смотрели футбол на даче. ИБП обычно имеет встроенную систему диагностики гелевых аккумуляторов, которая обнаруживает низкую емкость аккумулятора. Как она отреагирует на автомобиль, неизвестно, хотя основное отличие — гель вместо кислоты.
Наполнение ИБП
Проблема только в том, что ИБП могут не нравиться скачки в автомобильной сети при работающем двигателе.Для настоящего радиолюбителя эта проблема решена. Может использоваться только при остановленном двигателе.
В основном ИБП рассчитаны на кратковременную работу, когда в розетке пропадает 220В. При длительной непрерывной работе крайне желательно обеспечить активное охлаждение. Вентиляция пригодится для стационарной версии и для автомобильного инвертора.
Как и все устройства, он будет вести себя непредсказуемо при запуске двигателя с подключенной нагрузкой. Стартер машины сильно разряжает вольт, в лучшем случае уйдет на защиту, как если бы вышел из строя аккумулятор.В худшем случае на выходе 220В будут скачки, синусоида будет искажена.
Сборка из готовых блоков
Для сборки стационарного или автомобильного инвертора 12в 220в своими руками можно использовать готовые блоки, которые продаются на Ebey или у китайцев. Это экономит время на изготовление платы, пайку и окончательную настройку. Достаточно добавить к ним футляр и провода с крокодилами.
Также можно приобрести радиоконструктор, в котором есть все радиодетали, осталось только припаять.
Ориентировочная цена на осень 2016:
- 300W — 400 руб .;
- 500W — 700 рублей;
- 1000Вт — 1500 руб .;
- 2000W — 1700 руб .;
- 3000Вт — 2500 руб.
Для поиска на Алиэкпресс введите свой запрос в поисковую строку «инвертор 220 своими руками». Аббревиатура «DIY» означает «сборка своими руками».
Плата на 500Вт, выход на 160, 220, 380 вольт
Радиоконструкторы
Радиоконструктор дешевле готовой платы.Самые сложные элементы могут быть уже на доске. После сборки практически не требуется настройка, для которой требуется осциллограф. Диапазон параметров радиодеталей и рейтинги хорошо подобраны. Иногда складывают запчасти в сумку, вдруг по неопытности ногу оторвут.
Цепи преобразователя мощности
Мощный инвертор в основном используется для подключения строительных электроинструментов при строительстве дачи или гасиенды.Маломощный преобразователь напряжения на 500 Вт отличается от мощного на 5000 — 10000 Вт количеством трансформаторов и силовых транзисторов на выходе. Поэтому сложность изготовления и цена практически одинаковы, транзисторы недорогие. Оптимальная мощность 3000Вт, можно подключить дрель, болгарку и другой инструмент.
Покажу несколько схем инверторов от 12, 24, 36 до 220В. Ставить такое в машину не рекомендуется, можно случайно испортить электрика.Схема преобразователей постоянного тока 12 в переменный ток проста: задающий генератор и силовая часть. Генератор выполнен на популярном TL494 или аналогах.
Большое количество схем повышения напряжения от 12 В до 220 В для самостоятельного изготовления можно найти по ссылке
http://cxema.my1.ru/publ/istochniki_pitanija/preobrazovateli_naprjazhenija/101-4
Всего схем насчитывается около 140, половина из них — повышающие преобразователи с 12, 24 на 220 В. Мощность от 50 до 5000Вт.
После сборки потребуется настроить всю схему с помощью осциллографа, желательно иметь опыт работы с высоковольтными цепями.
Чтобы построить мощный инвертор на 2500 Вт, вам потребуется 16 транзисторов и 4 подходящих трансформатора. Стоимость изделия будет немалой, сопоставимой со стоимостью аналогичного радиоконструктора. Достоинством таких затрат будет чистый синус на выходе.
Автомобильный инвертор напряжения иногда может быть невероятно полезным, но большинство товаров в магазинах либо имеют дефект качества, либо не подходят с точки зрения мощности, и в то же время стоят недешево.Но ведь схема инвертора состоит из простейших деталей, поэтому предлагаем инструкцию по сборке преобразователя напряжения своими руками.
Корпус инвертора
Первое, что следует учитывать, — это потери при преобразовании электроэнергии, выделяемые в виде тепла на клавишах схемы. В среднем это значение составляет 2-5% от номинальной мощности устройства, но этот показатель имеет тенденцию к росту из-за неправильного подбора или старения комплектующих.
Ключевое значение имеет отвод тепла от полупроводниковых элементов: транзисторы очень чувствительны к перегреву, что выражается в быстрой деградации последних и, вероятно, их полном выходе из строя.По этой причине основанием корпуса должен быть радиатор — алюминиевый радиатор.
Из радиаторных профилей хорошо подойдет обычная «гребенка» шириной 80-120 мм и длиной примерно 300-400 мм. Экраны полевых транзисторов крепятся к плоской части профиля винтами — металлическими пятнами на их задней поверхности. Но и с этим не все просто: не должно быть электрического контакта между экранами всех транзисторов схемы, поэтому радиатор и крепеж изолированы слюдяными пленками и картонными шайбами, при этом с двух сторон нанесен термоинтерфейс. диэлектрической прокладки с помощью металлосодержащей пасты.
Определение нагрузки и закупка комплектующих
Чрезвычайно важно понимать, почему инвертор — это не просто трансформатор напряжения, а также почему существует такой разнообразный перечень таких устройств. Прежде всего, помните, что подключив трансформатор к источнику постоянного тока, вы ничего не получите на выходе: ток в АКБ не меняет полярность, соответственно, явление электромагнитной индукции в трансформаторе как таковое отсутствует.
Первая часть схемы инвертора — это входной мультивибратор, который имитирует колебания сети для выполнения преобразования. Обычно он собирается на двух биполярных транзисторах, способных качать переключатели мощности (например, IRFZ44, IRF1010NPBF или более мощный — IRF1404ZPBF), для которых важнейшим параметром является максимально допустимый ток. Оно может достигать нескольких сотен ампер, но в целом вам достаточно просто умножить текущее значение на напряжение аккумулятора, чтобы получить приблизительное количество ватт выходной мощности без учета потерь.
Простой преобразователь на базе мультивибратора и переключателей силового поля IRFZ44
Частота мультивибратора непостоянна, ее вычисление и стабилизация — пустая трата времени. Вместо этого ток на выходе трансформатора преобразуется обратно в постоянный ток с помощью диодного моста. Такой инвертор может подойти для питания чисто активных нагрузок — ламп накаливания или электронагревателей, плит.
На основе полученной базы можно собрать другие схемы, отличающиеся частотой и чистотой выходного сигнала.Подбор комплектующих для высоковольтной части схемы сделать проще: токи здесь не такие большие, в некоторых случаях сборку выходного мультивибратора и фильтра можно заменить парой микросхем с соответствующей обвязкой. Конденсаторы для сети нагрузки должны быть электролитическими, а для цепей с низким уровнем сигнала — слюдяными.
Вариант преобразователя с генератором частоты на микросхемах К561ТМ2 в первичной цепи
Также стоит отметить, что для увеличения конечной мощности вовсе не обязательно приобретать более мощные и термостойкие компоненты первичного мультивибратора.Проблему можно решить, увеличив количество параллельно включенных цепей преобразователя, но для каждой из них потребуется свой трансформатор.
Вариант с параллельным соединением цепей
Борьба за синусоиду — разбираем типовые схемы
Инверторы напряженияиспользуются сегодня повсюду, как автомобилистами, которые хотят использовать бытовую технику вдали от дома, так и жителями автономных домов, работающих от солнечной энергии. И в целом можно сказать, что ширина спектра токоприемников, которые могут быть к нему подключены, напрямую зависит от сложности преобразовательного устройства.
К сожалению, чистый «синус» присутствует только в основной электросети, преобразовать в него постоянный ток очень и очень сложно. Но в большинстве случаев этого не требуется. Для подключения электродвигателей (от дрелей до кофемолок) достаточно пульсирующего тока частотой от 50 до 100 герц без сглаживания.
ESL, светодиодные лампы и всевозможные генераторы тока (блоки питания, зарядные устройства) более критичны к выбору частоты, поскольку именно на частоте 50 Гц основана их работа.В таких случаях во вторичный вибратор следует включать микросхемы, называемые генератором импульсов. Они могут переключать небольшую нагрузку напрямую или действовать как «проводник» для ряда силовых переключателей выходной цепи инвертора.
Но даже такой хитрый план не сработает, если вы планируете использовать инвертор для обеспечения стабильного электроснабжения сетей с массой разнородных потребителей, в том числе асинхронных электрических машин. Здесь очень важен чистый «синус», и это могут сделать только преобразователи частоты с цифровым управлением.
Трансформатор: забрать или себе
Для сборки инвертора нам не хватает только одного элемента схемы, выполняющего преобразование низкого напряжения в высокое. Можно использовать трансформаторы от блоков питания персональных компьютеров и старых ИБП, их обмотки как раз рассчитаны на преобразование 12 / 24-250 В и наоборот, остается только правильно определиться с выводами.
А еще лучше намотать трансформатор своими руками, так как ферритовые кольца позволяют сделать это самому и с любыми параметрами.Феррит обладает превосходной электромагнитной проводимостью, а это означает, что трансформационные потери будут минимальными, даже если проволока намотана вручную и не натянута. Кроме того, вы можете легко рассчитать необходимое количество витков и толщину провода с помощью калькуляторов, имеющихся в сети.
Перед наматыванием сердечника-кольца нужно подготовить — снять острые края напильником и плотно обернуть изолятором — стеклотканью, пропитанной эпоксидным клеем. Далее следует намотка первичной обмотки из толстой медной проволоки расчетного сечения.После набора необходимого количества витков их необходимо равномерно распределить по поверхности кольца с равными интервалами. Выводы обмоток подключаются по схеме и заизолированы термоусадкой.
Первичная обмотка покрывается двумя слоями полиэфирной ленты, затем наматываются вторичная обмотка высокого напряжения и еще один слой изоляции. Важный момент — нужно наматывать «вторичку» в обратном направлении, иначе трансформатор не заработает.Наконец, к одному из отводов необходимо припаять полупроводниковый термопредохранитель, ток и рабочая температура которого определяются параметрами провода вторичной обмотки (корпус предохранителя должен быть плотно привязан к трансформатору). Верх трансформатора оборачивается двумя слоями виниловой изоляции без клеевой основы, конец фиксируется стяжкой или цианакрилатным клеем.
Установка радиоэлементов
Осталось собрать устройство.Поскольку компонентов в схеме не так много, их можно разместить не на печатной плате, а путем поверхностного монтажа с креплением к радиатору, то есть к корпусу устройства. Припаиваем к ножкам штыря одножильным медным проводом достаточно большого сечения, затем место соединения укрепляем 5-7 витками тонкого трансформаторного провода и небольшим количеством припоя ПОС-61. После остывания соединения его изолируют тонкой термоусадочной трубкой.
Для мощных цепей со сложными вторичными цепями может потребоваться печатная плата с транзисторами, расположенными в ряд на краю, для свободного крепления к радиатору.Для изготовления пломбы подойдет стеклотекстолит с толщиной фольги не менее 50 микрон, но если покрытие более тонкое, цепи низкого напряжения усилить перемычками из медной проволоки.
Изготовить печатную плату в домашних условиях сегодня просто — Sprint-Layout позволяет рисовать вырезные трафареты для схем любой сложности, в том числе для двусторонних плат. Полученное изображение распечатывается лазерным принтером на качественной фотобумаге. Затем трафарет наносится на очищенную и обезжиренную медь, гладится, бумага промывается водой.Технология получила название «лазерное глажение» (LUT) и достаточно подробно описана в сети.
Остатки меди можно протравить хлорным железом, электролитом или даже поваренной солью, способов масса. После травления прилипший тонер необходимо смыть, отверстия для крепления просверлить сверлом 1 мм, а паяльником (под флюсом) пройтись по всем дорожкам, чтобы залудить медь контактных площадок и улучшить проводимость канала. .
При использовании маломощной бытовой техники часто возникает необходимость в преобразователе напряжения с 12 на 220 вольт.Это может быть ноутбук, зарядное устройство для мобильного телефона или планшета или даже телевизор со светодиодными элементами.
Когда нужен преобразователь напряжения?
- Длительный отказ централизованного электроснабжения.
- Аварийное питание электроники газового котла.
- Отсутствие бытовой сети 220 вольт (удаленный садовый участок, гаражный кооператив).
- Автомобиль.
- Туристическая стоянка (по возможности возьмите с собой аккумулятор на 12 вольт).
Во всех этих случаях достаточно иметь заряженный аккумулятор, и вы сможете полноценно пользоваться сетевым электрооборудованием.
примечание
Важно! Потребляемая мощность устройства не должна превышать нескольких сотен ватт. Более мощные устройства быстро разряжают аккумулятор, используемый в качестве донора.
Справедливости ради отметим, что для использования в автомобиле существуют блоки питания и зарядные устройства, которые подключаются к бортовой сети на 12 вольт. Они выполнены в виде разъема, подключаемого к гнезду прикуривателя.
Однако, если у вас несколько устройств, вам придется потратиться на покупку того же количества зарядов.А имея один преобразователь с 12 на 220 — вы обеспечите полную универсальность подключения.
В продаже имеется широкий ассортимент готовых преобразователей. Мощность колеблется от 150 Вт до нескольких киловатт. Конечно, для каждой мощности потребителя необходимо подбирать подходящий аккумулятор.
Также необходимо внимательно ознакомиться с техническими характеристиками — часто в рекламных целях производители указывают на упаковке пиковую мощность, которую преобразователь выдерживает всего несколько секунд.Рабочая мощность обычно на 25-30% ниже.
Разновидности преобразователей 12 на 220 вольт
Для правильного выбора ознакомьтесь с основными типами преобразователей напряжения на рынке электротоваров:
Форма выходного напряжения
Устройства подразделяются на чистый синус и модифицированный синус. Разницу в форме сигнала можно увидеть на иллюстрации.
Принципиальная схема инвертора 12-220 на TL494
В этом инверторе используется готовый высокочастотный понижающий трансформатор от блока питания компьютера, а в нашем преобразователе он станет наоборот повышающим.Этот трансформатор можно взять как от AT, так и от ATX. Обычно такие трансформаторы различаются только размерами, а их распиновка одинакова. Сбитый блок питания (или трансформатор от него) можно найти в любой компьютерной мастерской.
Если такого трансформатора нет, можно попробовать завести его вручную (если хватит терпения). Вот трансформатор, использованный в его версии:
Транзисторы необходимо поставить на радиатор, иначе они могут перегреться и выйти из строя.
Я использовал алюминиевый радиатор от полупроводникового советского телевизора. Этот радиатор не совсем подходил по размеру к транзисторам, но другого выхода у меня не было.
Также желательно заизолировать все высоковольтные клеммы этого инвертора и лучше все собрать в футляр, потому что если этого не сделать, может случайно произойти короткое замыкание или можно просто прикоснуться к высоковольтному выводу , что будет очень неприятно.
Будьте осторожны! Выход схемы находится под высоким напряжением и может быть очень сильно поврежден.
Я использовал корпус от блока питания ноутбука. Он очень хорошо подошел.
И конечно же инвертор в действии:
Всем удачи, Кирилл.
Однофазный двухтактный инвертор (12 В / 220 В)
Контекст 1
… В двухтактных инверторах с ШИМ используется базовая схема, показанная на рис. 2. Постоянное напряжение от батареи преобразуется в переменное. пара N параллельных силовых полевых МОП-транзисторов на каждой ножке.Положительный 12 В постоянного тока от батареи подключается к центральному отводу первичной обмотки трансформатора, тогда как каждая параллельная группа полевых МОП-транзисторов подключается между краем первичного трансформатора и …
Контекст 2
… Регулировка выходного напряжения достигается изменением ширины управляющих импульсов полевых МОП-транзисторов и, следовательно, среднеквадратичного значения выходного напряжения. Обычно это делается с помощью системы обратной связи (рис. 2), которая определяет выходное напряжение инвертора. Когда эта обратная связь определяет, что выходное напряжение начало уменьшаться, инверторы схемы управления MOSFET увеличивают ширину импульсов, которые включают MOSFET.Полевой МОП-транзистор включается на более длительное время в каждом полупериоде, автоматически корректируя среднеквадратичное значение выходного напряжения …
Контекст 3
… Принципиальная схема однофазного двухтактного инвертора приведена в Рис. 2. Он состоит из трех частей: цепи управления, двух параллельно включенных переключающих силовых элементов и трансформатора. Схема инвертора, представленная в этой статье, имеет малую мощность и также используется в качестве зарядного устройства. Выбранный метод ШИМ является основным фактором для скорости переключения полевых МОП-транзисторов и временных задержек в каждом параллельном полевом МОП-транзисторе каждой ветви…
Context 4
… сосредоточены в верхней части двухтактного инвертора Рис. 2. Для наглядности мы показали приложенный импульс возбуждения в верхних ветвях инвертора с амплитудой 6 В и частотой 50 Гц ( соответственно T = 20 мс), увеличиваясь с относительно медленной скоростью Рис. 4. Тот же импульс возбуждения применяется в противоположном плече, но с фазой сдвига 180 0 …
Контекст 5
… предположим, что Нагрузка выходного трансформатора на рис.2 учитывается в стоковой цепи каждой ветви инвертора (рис.5), рассматривая трансформатор как …
Context 6
… между ветвью рассогласования и другими полевыми МОП-транзисторами с такими же характеристиками выше (рис.13 и рис.17), разница между пиковым током при рассогласовании ветвь и другие токи различаются примерно в 4 раза. Случай, когда разность пороговых напряжений в два раза, разность пиковых токов в три раза. Скорость увеличения тока в ветви рассогласования (рис.22) выше, чем скорость увеличения тока в той же ветви (рис.24). В результате этого несоответствия и разного времени нарастания управляющего сигнала полевой МОП-транзистор в ветви рассогласования может быть поврежден в начале перехода с инвертора переменного тока на постоянный. …
Контекст 7
… выше (Рис.13 и Рис.17), разница между пиковым током на ветви рассогласования и другими токами различается примерно в 4 раза. Случай, когда разность пороговых напряжений в два раза, разность пиковых токов в три раза. Скорость нарастания тока в ветви рассогласования (рис.22) выше, чем скорость нарастания тока в той же ветви (рис. 24). В результате этого несоответствия и разного времени нарастания управляющего сигнала полевой МОП-транзистор в ветви рассогласования может быть поврежден в начале перехода с инвертора переменного тока на постоянный. …
Схема преобразователя прямоугольной формы — Gadgetronicx
Gadgetronicx> Электроника> Принципиальные и электрические схемы> Инверторные схемы> Прямоугольная схема инвертора
Команда Gadgetronicx 24 июля 2019
Инвертор— это устройство, которое используется для преобразования низкого напряжения постоянного тока в высокое напряжение переменного тока.Эта схема бывает разных форм и размеров, а также эти схемы различаются выходной нагрузкой и формой волны. Точно так же мы разработали схему инвертора прямоугольной формы, способную управлять устройством 220 В и выдерживать нагрузку 60 Вт. Эта схема питается от батареи постоянного тока и преобразует ее в напряжение переменного тока для питания некоторых нагрузок, таких как фонари и другие элементы переменного тока, в пределах 60 Вт. Схема предназначена для использования с батареей 12 В.
НЕОБХОДИМЫЕ КОМПОНЕНТЫ:
- Аккумулятор 12VDC 5AH
- Конденсатор — 0.22 мкФ, 0,01 мкФ
- Диоды 1N5400 — 4 (или другие, поддерживающие не менее 3А)
- Резистор 1кОм — 1
- Резистор 4,7кОм — 1
- NPN транзистор 2N3054 — 4 (или другой, поддерживающий не менее 5А)
- NE555 Таймер
- Трансформатор 12В на 220В 60Вт
РАБОЧЕЕ ОБЪЯСНЕНИЕ ЦЕПИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ КВАДРАТНОЙ ВОЛНЫ:
Работа этой схемы начинается с IC 555, который подключен как нестабильный мультивибратор. Этот мультивибратор отличается тем, что на выходе генерирует прямоугольный импульс с фиксированной частотой.Это необходимо для преобразования постоянного напряжения или сигнала от батареи в переменное напряжение. Сигнал от этого мультивибратора может насыщать и открывать две пары транзисторов одновременно.
Эти транзисторы будут работать как переключатели. Выход 555 будет иметь почти одинаковое время в состоянии высокого и низкого уровня. Транзистор будет выводить + VDC на трансформатор в полупериоде прямоугольной формы с насыщением T1 и T2, оставляя T3 и T4 в открытом состоянии. А в течение другого полупериода транзисторы будут выводить -VDC на трансформатор, поскольку транзисторы инвертированы.Это даст нам необходимый нам сигнал переменного тока. Трансформатор, который мы использовали, представляет собой повышающий трансформатор с входным напряжением 12 В и выходом около 220 В переменного тока.
При использовании батареи 12 В постоянного тока 5 Ач эта схема дает нам примерно 60 Вт, которые можно использовать для выходной нагрузки. Схема инвертора на 12 В потребляет менее 25 мВт. Поэтому мы можем безопасно использовать приблизительно 260 мА с выходом 220 В переменного тока.
Квадратный синусоидальный инвертор 150 Вт от 12 В до 220 В
Квадратный синусоидальный инвертор 150 Вт от 12 В до 220 В
Источник: Википедия
Инвертор питания или инвертор представляет собой электронное устройство или схему, которая изменяет постоянный ток (DC) на переменный ток (AC). [1]
Входное напряжение, выходное напряжение и частота, а также общая мощность зависят от конструкции конкретного устройства или схемы. Инвертор не производит никакой энергии; питание обеспечивается источником постоянного тока.
Силовой инвертор может быть полностью электронным или может представлять собой комбинацию механических эффектов (например, вращающееся устройство) и электронной схемы. Статические инверторы не используют движущиеся части в процессе преобразования.
Входное напряжение
Типичное устройство или схема инвертора мощности требует относительно стабильного источника постоянного тока , способного обеспечивать ток, достаточный для предполагаемых требований к мощности системы.Входное напряжение зависит от конструкции и назначения инвертора. Примеры включают:
- 12 В постоянного тока для небольших бытовых и коммерческих инверторов, которые обычно работают от перезаряжаемой свинцово-кислотной батареи на 12 В. [2]
- 24 и 48 В постоянного тока, которые являются общими стандартами для домашних энергетических систем.
- От 200 до 400 В постоянного тока при питании от фотоэлектрических солнечных панелей.
- От 300 до 450 В постоянного тока, когда питание осуществляется от аккумуляторных батарей электромобиля в межсетевых системах.
- Сотни тысяч вольт, где инвертор является частью системы передачи электроэнергии постоянного тока высокого напряжения.
Форма выходного сигнала
Инвертор может генерировать прямоугольную волну, модифицированную синусоидальную волну, импульсную синусоидальную волну, широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) или синусоидальную волну в зависимости от конструкции схемы. По состоянию на 2007 год двумя доминирующими коммерческими типами инверторов являются модифицированная синусоида и синусоида.
Существуют две основные конструкции для производства бытового подключаемого напряжения от источника постоянного тока с более низким напряжением, в первой из которых используется импульсный повышающий преобразователь для создания постоянного напряжения более высокого напряжения, а затем преобразования в переменный.Второй метод преобразует постоянный ток в переменный на уровне батареи и использует трансформатор линейной частоты для создания выходного напряжения. [3]
Прямоугольная волна
Это одна из простейших форм волны, которую может создать инвертор, и она лучше всего подходит для применений с низкой чувствительностью, таких как освещение и отопление. При подключении к звуковому оборудованию выходной сигнал прямоугольной формы может вызывать «гудение» и обычно не подходит для чувствительной электроники.
Синусоидальная волна
Устройство инвертора мощности, которое формирует многоступенчатую синусоидальную форму волны переменного тока, называется синусоидальным инвертором .Чтобы более четко различать инверторы с выходными сигналами с гораздо меньшими искажениями, чем конструкции инверторов с «модифицированной синусоидальной волной» (трехступенчатые), производители часто используют фразу «чистый синусоидальный инвертор ». Почти все инверторы потребительского класса, которые продаются как «чисто синусоидальные инверторы», вообще не производят плавный синусоидальный сигнал, [ требуется цитата ] просто менее изменчивый выход, чем прямоугольный (один шаг) и модифицированный синусоидальные (трехступенчатые) инверторы. В этом смысле фразы «Чистая синусоида» или «синусоидальный инвертор» вводят потребителя в заблуждение. [ необходима ссылка ] Однако это не критично для большинства электронных устройств, поскольку они достаточно хорошо справляются с выводом.
Там, где силовые инверторы заменяют стандартное сетевое питание, желателен выход синусоидальной волны, потому что многие электрические изделия спроектированы так, чтобы лучше всего работать с источником питания переменного тока синусоидальной волны. Стандартное электроснабжение пытается обеспечить источник питания, который хорошо приближается к синусоиде.
Синусоидальные инверторы с более чем тремя ступенями выходного сигнала являются более сложными и имеют значительно более высокую стоимость, чем модифицированная синусоидальная волна, имеющая всего три ступени, или прямоугольные (одна ступенька) с той же мощностью.Устройства импульсного источника питания (SMPS), такие как персональные компьютеры или DVD-плееры, работают на качественно измененной мощности синусоидальной волны. Двигатели переменного тока, напрямую работающие от несинусоидальной мощности, могут выделять дополнительное тепло, могут иметь другие характеристики скорости-момента или могут производить больше слышимого шума, чем при работе от синусоидальной мощности.
Модифицированная синусоида
Модифицированная синусоида Инвертор имеет неквадратную форму волны, которая является полезным приближением синусоидальной волны для целей преобразования мощности.
Большинство недорогих бытовых инверторов мощности генерируют модифицированную синусоидальную волну, а не чистую синусоидальную волну.
Форма волны в имеющихся в продаже инверторах модифицированной синусоидальной волны представляет собой прямоугольную волну с паузой перед изменением полярности, для которой требуется только циклическое переключение назад и вперед с помощью трехпозиционного переключателя, который выводит прямой, выключенный и обратный выход на предустановленная частота. [3] Состояния переключения разработаны для положительного, отрицательного и нулевого напряжения в соответствии со схемами, приведенными в таблице 2 переключения.Отношение пикового напряжения к среднеквадратичному напряжению не соответствует соотношению для синусоидальной волны. Напряжение на шине постоянного тока может активно регулироваться, или время включения и выключения может быть изменено для поддержания одного и того же выходного среднеквадратичного значения вплоть до напряжения шины постоянного тока, чтобы компенсировать колебания напряжения шины постоянного тока.
Отношение времени включения и выключения можно регулировать для изменения среднеквадратичного напряжения при поддержании постоянной частоты с помощью метода, называемого широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Сгенерированные импульсы затвора подаются на каждый переключатель в соответствии с разработанным шаблоном для получения желаемого выходного сигнала.Спектр гармоник на выходе зависит от ширины импульсов и частоты модуляции. При работе асинхронных двигателей гармоники напряжения обычно не вызывают беспокойства; однако гармонические искажения в форме волны тока приводят к дополнительному нагреву и могут вызывать пульсации крутящего момента. [4]
Многие элементы электрооборудования будут достаточно хорошо работать с модифицированными синусоидальными инверторами, особенно с нагрузками, которые являются резистивными по своей природе, такими как традиционные лампы накаливания.
Однако нагрузка может работать менее эффективно из-за гармоник, связанных с измененной синусоидальной волной, и создавать гудящий шум во время работы. Это также влияет на эффективность системы в целом, поскольку номинальная эффективность преобразования производителя не учитывает гармоники. Следовательно, чисто синусоидальные инверторы могут обеспечить значительно более высокий КПД, чем модифицированные синусоидальные инверторы.
Большинство двигателей переменного тока работают на инверторах 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]
Общая модифицированная топология синусоидального инвертора, встречающаяся в потребительских инверторах, выглядит следующим образом:
Встроенный микроконтроллер быстро включает и выключает силовые полевые МОП-транзисторы с высокой частотой, например ~ 50 кГц. Полевые МОП-транзисторы напрямую питаются от источника постоянного тока низкого напряжения (например, аккумулятора). Затем этот сигнал проходит через повышающие трансформаторы (обычно много меньших трансформаторов размещается параллельно, чтобы уменьшить общий размер инвертора), чтобы произвести сигнал более высокого напряжения.Затем выходной сигнал повышающих трансформаторов фильтруется конденсаторами для создания источника постоянного тока высокого напряжения. Наконец, этот источник постоянного тока подается микроконтроллером с дополнительными силовыми полевыми МОП-транзисторами для получения окончательного модифицированного синусоидального сигнала.
Другие формы сигналов
По определению нет ограничений на тип формы сигнала переменного тока, который может генерировать инвертор, который может найти применение в конкретном или специальном приложении.
Выходная частота
Выходная частота переменного тока устройства инвертора мощности обычно такая же, как и стандартная частота сети питания, 50 или 60 Гц
Если выходной сигнал устройства или схемы должен быть дополнительно согласован (например, повышен) тогда частота может быть намного выше для хорошего КПД трансформатора.
Выходное напряжение
Выходное напряжение переменного тока силового инвертора часто регулируется таким образом, чтобы оно было таким же, как напряжение в сети, обычно 120 или 240 В переменного тока, даже когда есть изменения в нагрузке, управляемой инвертором. Это позволяет инвертору питать множество устройств, рассчитанных на стандартное сетевое питание.
Некоторые инверторы также позволяют выбирать или плавно изменять выходное напряжение.
Выходная мощность
Силовой инвертор часто имеет общую номинальную мощность, выраженную в ваттах или киловаттах.Он описывает мощность, которая будет доступна устройству, управляемому инвертором, и, косвенно, мощность, которая потребуется от источника постоянного тока. Меньшие по размеру популярные потребительские и коммерческие устройства, предназначенные для имитации мощности сети, обычно находятся в диапазоне от 150 до 3000 Вт.
Не все применения инверторов связаны исключительно или в первую очередь с подачей энергии; в некоторых случаях характеристики частоты и / или формы волны используются последующей схемой или устройством.
Батареи
Время работы инвертора зависит от мощности батареи и количества энергии, потребляемой инвертором в данный момент времени.По мере увеличения количества оборудования, использующего инвертор, время работы сокращается. Чтобы продлить время работы инвертора, к инвертору можно добавить дополнительные батареи. [6]
При попытке добавить дополнительные батареи к инвертору есть два основных варианта установки: последовательная конфигурация и параллельная конфигурация .
Конфигурация серииЕсли целью является увеличение общего напряжения инвертора, можно последовательно подключить батареи в конфигурации серии .В последовательной конфигурации, если одна батарея разрядится, другие батареи не смогут питать нагрузку.
Параллельная конфигурация
Если целью является увеличение емкости и продление времени работы инвертора, батареи можно подключать параллельно. Это увеличивает общий номинал батареи в ампер-часах (Ач).
Если одна батарея разряжается, остальные батареи разряжаются 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.
Приложения
Использование источника постоянного тока
Инвертор, предназначенный для обеспечения 115 В переменного тока от источника 12 В постоянного тока, установленного в автомобиле. Показанный блок обеспечивает до 1,2 ампера переменного тока, чего достаточно для питания двух шестидесяти ваттных лампочек.Инвертор преобразует электричество постоянного тока от таких источников, как батареи или топливные элементы, в электричество переменного тока.Электричество может быть любого необходимого напряжения; в частности, он может работать с оборудованием переменного тока, предназначенным для работы от сети, или выпрямителем для выработки постоянного тока при любом желаемом напряжении.
Источники бесперебойного питания
Источники бесперебойного питания (ИБП) используют батареи и инвертор для подачи питания переменного тока, когда сеть недоступна. Когда сетевое питание восстанавливается, выпрямитель подает питание постоянного тока для зарядки аккумуляторов.
Управление скоростью электродвигателя
Инверторные схемы, предназначенные для создания переменного диапазона выходного напряжения, часто используются в контроллерах скорости электродвигателя.Электропитание постоянного тока для инверторной секции 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, которая в конечном итоге определяет скорость двигателя, работающего под его механической нагрузкой. Потребности в управлении скоростью двигателя многочисленны и включают в себя такие вещи, как промышленное оборудование с приводом от двигателя, электромобили, системы железнодорожного транспорта и электроинструменты. (См. Также: частотно-регулируемый привод). Состояния переключения разработаны для положительного, отрицательного и нулевого напряжения в соответствии со схемами, приведенными в Таблице переключения 1.Сгенерированные импульсы затвора подаются на каждый переключатель в соответствии с разработанным шаблоном, и, таким образом, получается выходной сигнал.
Электросеть
Сетевые инверторы предназначены для подачи в систему распределения электроэнергии. Они передаются синхронно с линией и имеют как можно меньше гармоничного содержания. Им также необходимы средства обнаружения наличия электросети по соображениям безопасности, чтобы не продолжать опасно подавать электроэнергию в сеть во время отключения электроэнергии.
Solar
Внешний вид солнечного инвертора. Обратите внимание на множество больших конденсаторов (синие цилиндры), которые используются для кратковременного накопления энергии и улучшения формы выходного сигнала.Солнечный инвертор представляет собой компонент баланса системы (BOS) фотоэлектрической системы и может использоваться как для подключенных к сети, так и для автономных систем. Солнечные инверторы имеют специальные функции, адаптированные для использования с фотоэлектрическими батареями, включая отслеживание точки максимальной мощности и защиту от изолирования. Солнечные микро-инверторы отличаются от обычных преобразователей тем, что к каждой солнечной панели прикреплен индивидуальный микроконвертер.Это может повысить общую эффективность системы. Затем выходной сигнал нескольких микроинверторов объединяется и часто подается в электрическую сеть.
Индукционный нагрев
Инверторы преобразуют низкочастотную сетевую мощность переменного тока в более высокую частоту для использования в индукционном нагреве. Для этого сначала выпрямляется напряжение переменного тока, чтобы обеспечить питание постоянного тока. Затем инвертор изменяет мощность постоянного тока на мощность переменного тока высокой частоты. В связи с сокращением числа источников постоянного тока, используемым, структура становится более надежной и выходное напряжение имеет более высокое разрешение в связи с увеличением числа шагов так, чтобы опорное синусоидальное напряжение может быть лучше достигнуты.Эта конфигурация в последнее время стала очень популярной в источниках питания переменного тока и приводах с регулируемой скоростью. Этот новый инвертор позволяет избежать использования дополнительных ограничивающих диодов или конденсаторов для выравнивания напряжения.
Существует три вида методов модуляции со смещением уровня, а именно:
- Расположение оппозиции фаз (POD)
- Расположение противоположной фазы (APOD)
- Расположение фаз (PD)
Передача мощности HVDC
С питанием HVDC Передача, мощность переменного тока выпрямляется, и 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 высоковольтной передачи постоянного тока может быть полезен для таких вещей, как солнечная энергия, поскольку солнечная энергия изначально является постоянным током.
Электрошоковое оружие
Электрошоковое оружие и тазеры имеют инвертор постоянного / переменного тока, который генерирует несколько десятков тысяч В переменного тока из небольшой батареи 9 В постоянного тока.Сначала 9 В постоянного тока преобразуются в 400–2000 В переменного тока с помощью компактного высокочастотного трансформатора, который затем выпрямляется и временно сохраняется в высоковольтном конденсаторе до тех пор, пока не будет достигнуто предварительно установленное пороговое напряжение. Когда достигается порог (установленный с помощью воздушного зазора или TRIAC), конденсатор сбрасывает всю свою нагрузку в импульсный трансформатор, который затем повышает его до конечного выходного напряжения 20–60 кВ. Вариант этого принципа также используется в электронных вспышках и запорах от насекомых, хотя они полагаются на конденсаторный умножитель напряжения для достижения высокого напряжения.
Разное
Типичные области применения инверторов мощности включают:
- Портативные потребительские устройства, которые позволяют пользователю подключать к устройству аккумулятор или набор аккумуляторов для выработки переменного тока для работы различных электрических устройств, таких как фонари, телевизоры, кухонная техника и электроинструменты.
- Используется в системах выработки электроэнергии, таких как электроэнергетические компании или солнечные генерирующие системы, для преобразования энергии постоянного тока в мощность переменного тока.
- Используется в любой крупной электронной системе, где существует техническая необходимость для получения источника переменного тока из источника постоянного тока.
Описание схемы
Вверху: Простая схема инвертора, показанная с электромеханическим переключателеми автоматическим эквивалентом
автоматическое переключающее устройство, реализованное с двумя транзисторами и автотрансформатором с разделенной обмоткой вместо механического переключателя. Прямоугольная форма волны с основной синусоидальной составляющей, 3-й и 5-й гармониками
Базовая конструкция
В одной простой инверторной схеме питание постоянного тока подключается к трансформатору через центральный отвод первичной обмотки.Переключатель быстро переключается вперед и назад, 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 создает переменный ток (AC) во вторичной цепи.
Электромеханический вариант переключающего устройства включает два неподвижных контакта и подвижный контакт с подпружиненной опорой. Пружина удерживает подвижный контакт напротив одного 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, называемого вибратором или зуммером, когда-то использовался в автомобильных радиоприемниках с вакуумной трубкой. Похожий механизм использовался в дверных звонках, зуммерах и тату-машинах.
Когда они стали доступны с соответствующими номинальными мощностями, в схемы инверторов были включены транзисторы и различные другие типы полупроводниковых переключателей.Определенные номиналы, особенно для больших систем (много киловатт), используют тиристоры (SCR). SCR обеспечивают большие возможности управления мощностью в полупроводниковом устройстве и могут легко управляться в переменном диапазоне срабатывания.
Переключатель в простом инверторе, описанном выше, когда он не подключен к выходному трансформатору, выдает прямоугольный сигнал напряжения из-за его простого выключения и включения, в отличие от синусоидального сигнала, который является обычной формой сигнала источника питания переменного тока. Используя анализ Фурье, периодические сигналы представляются как сумма бесконечной серии синусоидальных волн.Синусоидальная волна, имеющая ту же частоту, что и исходная форма волны, называется основной составляющей. Другие синусоидальные волны, называемые гармониками , которые включены в серию, имеют частоты, целые кратные основной частоте.
Анализ Фурье можно использовать для расчета полного гармонического искажения (THD). Общее гармоническое искажение (THD) — это квадратный корень из суммы квадратов гармонических напряжений, деленной на основное напряжение: {displaystyle {mbox {THD}} = {{sqrt {V_ {2} ^ {2} + V_ {3} ^ {2} + V_ {4} ^ {2} + cdots + V_ {n} ^ {2}}} над V_ {1}}}
Усовершенствованная схема мостового инвертора
H с транзисторными переключателями и антипараллельным диодыСуществует 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 быть решена разными способами. Конденсаторы и катушки индуктивности могут использоваться для фильтрации формы волны. Если конструкция включает трансформатор, фильтрация может применяться к первичной или вторичной стороне трансформатора или к обеим сторонам. Применяются фильтры нижних частот, чтобы позволить основной составляющей сигнала пройти на выход, ограничивая прохождение гармонических составляющих.Если инвертор предназначен для подачи питания 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, выпрямители с обратной связью или встречно-параллельные диоды часто подключаются к каждому полупроводниковому переключателю, чтобы обеспечить путь для пикового индуктивного тока нагрузки, когда переключатель выключен. Антипараллельные диоды в чем-то похожи на диоды свободного хода , используемые в схемах преобразователя переменного / постоянного тока
6.5. КПД инверторов | EME 812: Солнечная энергия и концентрация для коммунальных предприятий
6.5. КПД инверторов
КПД инвертора показывает, сколько мощности постоянного тока преобразуется в мощность переменного тока. Часть мощности может быть потеряна в виде тепла, а также некоторая мощность в режиме ожидания потребляется для поддержания инвертора в режиме питания. Общая формула КПД
ηinv = PACPDC
(11,3)
, где P AC — выходная мощность переменного тока в ваттах, а P DC — входная мощность постоянного тока в ваттах.
Высококачественные синусоидальные инверторы имеют КПД 90-95%. Менее качественные модифицированные синусоидальные инверторы менее эффективны — 75-85%. Высокочастотные инверторы обычно более эффективны, чем низкочастотные.
КПД инвертора зависит от нагрузки инвертора.
Рисунок 11.8. Типичная кривая КПД инвертора. Ниже 10-15% выходной мощности КПД довольно низкий. При высокой выходной мощности КПД стабильно высокий с небольшими отклонениями.
Кредит: Марк Федькин
Поведение на Рисунке 11.8 частично является результатом того факта, что потери инвертора в режиме ожидания одинаковы для всех уровней выходной мощности, поэтому эффективность при более низких выходах страдает в большей степени.
Для инверторов используются три типа рейтинга эффективности. Вы можете встретить эти цифры при изучении различных моделей и производителей. Эти три типа:
- Пиковая эффективность (показана стрелкой на рисунке 11.8) указывает производительность инвертора при оптимальной выходной мощности.Он показывает максимальную точку для конкретного инвертора и может использоваться как критерий его качества.
- Европейский КПД — это взвешенное число, учитывающее, как часто инвертор будет работать с разной выходной мощностью. Иногда это более полезно, чем пиковая эффективность, поскольку показывает, как инвертор работает на разных уровнях мощности в течение солнечного дня.
- Калифорнийская энергетическая комиссия (CEC) КПД также является взвешенным КПД, аналогичным европейскому КПД, но в нем используются другие допущения о коэффициентах взвешивания.
Основное различие между эффективностью в Европе и CEC состоит в том, что предположения о важности каждого уровня мощности для конкретного инвертора основаны на данных для Центральной Европы в первом случае и Калифорнии во втором. Следовательно, для вычисления этих значений используются разные формулы:
ηEu = 0,03η5% + 0,06η10% + 0,13η20% + 0,10η30% + 0,48η50% + 0,20η100%
(11,4)
ηCES = 0,04η10% + 0,05η20% + 0,12η30% + 0,21η50% + 0,53η75% + 0,05η100%
(11.