Автомобильные преобразователи напряжения (инверторы) 220В

В наше время в салоне автомобиля человек зачастую проводит времени больше, чем в собственной квартире. Но даже в современном автомобиле, приспособленном для длительных поездок, бывает некомфортно путешествовать хотя бы вследствие отсутствия элементарных бытовых приборов. Их невозможно взять с собой в дорогу из-за того, что нет привычной нам домашней электросети 220В. Правда часть устройств, все же имеет возможность питания или подзарядки своей аккумуляторной батареи от автомобильного прикуривателя. Однако далеко не все устройства могут питаться непосредственно от автомобильной низковольтной сети. А если Вы захотите взять с собой в дорогу телевизор, ноутбук, электробритву, обычный домашний компьютер, дрель, другую бытовую технику? Большая часть всех этих устройств работает от сети переменного тока с напряжением 220В, а автомобильный аккумулятор в состоянии предоставить только постоянный, низкого напряжения 12-(24)В. Все эти проблемы достаточно легко можно устранить при помощи такого специального оборудования, как преобразователь напряжения (инвертор) для авто.

Преобразователь напряжения или инвертор – это устройство, предназначенное для преобразования входного постоянного напряжения (DC) 12(24)В в переменное напряжение (AC) 220В с частотой 50 Герц на выходе. То есть автомобильный инвертор вырабатывает переменный ток, благодаря чему к нему можно подключать самые разнообразные электроприборы работающие от бытовой сети переменного тока.

Все инверторы по типу выходного напряжения можно разделить на две группы:

1.Преобразователи с «чистым» синусом. Имеют на выходе переменное гармоническое напряжение амплитудой 310В, среднеквадратичным (действующим) значением 220В и частотой 50Гц.

Однако эти преобразователи, обладая максимально качественным выходным напряжением, не лишены недостатков. Они наиболее дороги, имеют большие габариты и массу, меньший КПД. При этом синусоида принципиально важна лишь для некоторых лабораторных, телекоммуникационных, измерительных приборов, медицинской аппаратуры, для профессиональной аудиоаппаратуры (HI-END, HI-FI) и т.п.

2. Преобразователи  с выходным напряжением упрощённого вида, заменяющего синусоиду (модифицированный синус). Имеют на выходе переменное прямоугольное напряжение амплитудой 310В, среднеквадратичным (действующим) значением 220В и частотой 50Гц. Хотя в некоторых, особенно в дешевых преобразователях, выходное напряжение может сильно отличаться от эквивалентного синусу.

Подавляющее большинство приборов предназначенных для работы от сети 220В 50Гц. допускает использование переменного напряжения упрощённой формы сигнала без каких-либо последствий. Для приборов же имеющих в своем составе импульсные блоки питания (современные телевизоры, компьютеры, зарядные устройства и т.д.) такое напряжение является предпочтительным.

Основная задача при выборе автомобильного инвертора - это подбор устройства необходимой мощности. Ведь если купить инвертор с мощностью равной или ниже мощности того устройства, которое Вы планируете питать, то его мощности может не хватить. Главное правило при выборе инвертора -  всегда нужно приобретать автомобильный инвертор с мощностью, превышающей мощность того устройства, которое Вы собираетесь питать.

В настоящее время выпускаются автомобильные инверторы различной мощности - от 50 Вт и выше.

Маломощные устройства (до 150-200 Вт) хороши тем, что отличаются невысокой стоимостью и легко подключаются через разъем прикуривателя. При этом необходимо помнить, что разъем прикуривателя защищен в автомобиле плавким предохранителем (как правило 15А) и подключение через него мощного преобразователя приведет к перегоранию этого предохранителя, а заменить его, в современных машинах, бывает ох как не просто. Не говоря уже о том, что сам разъем прикуривателя не предназначен для больших мощностей.Такие инверторы подойдут только для подключения небольших бытовых приборов.

С помощью же более мощных инверторов можно питать самые разнообразные устройства - от стационарного компьютера и электроинструмента, до холодильника и СВЧ-печи. При этом подключать такое устройство необходимо отдельными, мощными, проводами с обеспечением хорошего электрического контакта. Так как потребляемый при их работе ток будет составлять десятки ампер.

Если же Вы собираетесь подключать к инвертору разные устройства, то его нужно выбирать, исходя из технических характеристик самого мощного из них. Для справки можно привести мощность некоторых бытовых приборов и устройств:

 

Таблица потребляемой мощности некоторых электроприборов.
Электроприборы	Мощность
Зарядные устройства
Зарядное устройство фонаря	8 Вт
Зарядное устройство сотового телефона	15 Вт
Зарядное устройство видеокамеры	25 Вт
Электроинструменты
Клеевой пистолет	20 Вт
Шуруповерт	50-80 Вт
Электролобзик	150-200 Вт
Электрорубанок	200-300 Вт
Электродрель	300-500 Вт
Электродрель с перфоратором	600-1000 Вт
Перфоратор	300-600 Вт
Шлифовальная машина	300-600 Вт
Полировочная машина	300-600 Вт
Болгарка	600-1200 Вт
Цепная электропила	1200-2000 Вт
Насосы/компрессоры
Воздушный компрессор	50-100 Вт
Краскопульт	500 Вт
Мойка (Karher и т.д.)	900 Вт
Водяной насос	200-300 Вт
Электровентилятор	30-100 Вт
Бытовая техника
Плеер (радиоприемник)	10-20Вт
Электробритва	10 Вт
Видеомагнитофон	40 Вт
CD-DVD Плеер	60 Вт
Цветной телевизор (экран 13дюймов)	70 Вт
Цветной телевизор (экран 27дюйма)	150 Вт
Видеодвойка (экран 20 дюймов)	150Вт
Портативный пылесос	500 Вт
Пылесос	1000-2500 Вт
Утюг	400-2000 Вт
СВЧ печь	1000-2500 Вт
Кухонный комбайн	300-500 Вт
Швейная машина	100-200 Вт
Стереоусилитель	200Вт
Оргтехника
Струйный принтер	50 Вт
Ноутбук	150 Вт
Телефакс	250 Вт
Персональный компьютер	400 Вт

В том случае, если Вы собираетесь подключать к автомобильному инвертору сразу несколько устройств одновременно, следует сложить их мощность и, соответственно, выбрать модель инвертора, подходящей мощности. В любом случае помните, что подключаемые к инвертору мощности не должны превышать мощность самого инвертора

Не стоит чересчур гнаться за мощностью автомобильного инвертора, если Вы планируете подключать к нему только небольшие бытовые приборы. Ведь мощные инверторы не слишком удобны в работе. Более того, все преобразователи потребляют часть энергии для собственных нужд (КПД инвертора, как правило не более 80%) и просто подключив 2х киловатный преобразователь (без нагрузки) вы будете «отдавать» на его нужды (холостой ход) около 40Вт (3А).

Еще одно необходимое требование которое нужно учитывать: суммарная потребляемая мощность (потребляемый ток) электроприборов не должна быть ощутимо больше емкости батареи и тока генератора автомобиля. Пользуясь инвертором важно понимать, что автомобильный генератор и тем более аккумулятор не являются электростанцией и их возможности ограничены. В противном случае можно оказаться с разряженным аккумулятором и неработающим двигателем где-нибудь в лесу под елочкой. А слишком большой ток потребления может вывести батарею из строя (некоторые виды батарей могут даже взорваться).

Учтите также, что время автономной работы от аккумулятора, при подключении потребителей большей мощности, уменьшается неравномерно. Такова особенность аккумуляторов – при больших нагрузках время работы будет ощутимо меньше расчетного.

Мощность преобразователя  и рекомендуемые емкости АКБ

Мощность  преобразователя кВт	0,3	0,5	1	1,5	2	2,5	3
Типовая максимальная мощность преобразователя (кратковременная допустимая нагрузка) кВт	0,4-0,6	0,7-1	1,5-2	2-3	3-4	3,7-5	4-5
Минимальная  емкость АКБ (А/ч):	45	55	60	65	85	100	120

Ориентировочное время работы от аккумуляторов

АКБ/нагрузка	100 Вт	300 Вт	500 Вт	1 кВт	2 кВ	2.5 кВт
190 А/ч	22ч	6ч	4ч	1,5ч	0,5ч	20м
85 А/ч	10ч	3ч	1,5ч	0,5ч	10м	10м
55 А/ч	5ч	1,5ч	0,5ч	10м	2м	-

    При выборе инвертора с подходящей Вам мощностью нужно еще и учитывать специфику работы тех устройств, которые Вы собираетесь к нему подключать.

Условно все приборы можно разделить на 2 группы:

1я группа: Электроприборы, стартовая мощность которых не превосходит (или не сильно превосходит) номинальную. К ним относятся, потребляющие постоянную мощность телевизо­ры, компьютеры, энергосберегающие лампы, нагреватели, а так же инструмент с двигателями коллекторного типа (дрели, отрезные машинки, рубанки и т.д.), которые потребляют номинальную мощность только в момент при­кладывания нагрузки и включении. Для приборов этой группы достаточно выбирать преоб­разователь напряжения с максимально  допустимой мощностью немного превышающую номинальную мощность прибора.

2я группа: Электроприборы, при включении и в начале работы которых кратковременная мощность потреб­ления (так называемая «пиковая стартовая нагрузка») в несколько раз (до десяти!) превышает номинальную мощность. К этой группе относятся, например лампы накаливания, холодильники, насосы, ком­прессоры. К тому же реальная мощность некоторых приборов, например, насосов на основе двигателей асинхронного типа и оборудования на их основе (кондиционеров, холодильников), примерно в 1,5 раза больше номинальной, это связано с тем, что обычно указывается мощность без учета потерь и косинуса фи (полезная мощность). Для приборов этой группы необходимо выбирать преобразователь напряжения с максимально допустимой мощностью значительно превышающую номинальную мощность прибора.

Основные режимы работы инвертора. 

Режим длительной работы. При данном режиме показатели мощности инвертора соответствуют его номинальной мощности.

Режим перегрузки. В таком режиме большинство инверторов на непродолжительное время (до 30 сек.) в состоянии отдавать мощность в 1,5 – 2 раза больше номинальной. 

Пусковой режим. В этом режиме инвертор способен отдавать еще большую моментальную мощность, правда, в течение очень краткого времени (несколько миллисекунд) для запуска электродвигателей и емкостных нагрузок.

Установка и подключение преобразователя.

 Преобразователь напряжения необходимо устанавливать в сухом незагрязненном месте вдали от источников горячего воздуха и других тепловых излучений.

Нель­зя располагать предметы на преобразователе или вблизи его вентиляционного отверстия.

При подключении преобразователя к бортовой сети автомобиля необходимо строго соблюдать полярность. Неправильное подключение, как минимум, приведет к выгоранию плавкого предохранителя на входе инвертора. К сожалению, более современными средствами (в силу больших протекающих токов потребления) защитить входные цепи не возможно. А как максимум, может привести к повреждению и выгоранию бортовой сети автомобиля.

Не подключать преобразо­ватель напряжения, рассчитанный на выходное напряже­ние 12В, к электропроводке автомобиля (грузовика, лодки), имеющей напряжение 24В и наоборот.

Нельзя соединять (запараллеливать) выходы двух или более преобразователей напряжения.

Запрещается соединять выходную розетку преобразователя с промышленной сетью 220В переменного тока.

Перед подключением преобразователя к аккумулятору убедитесь, что все устройства выключены.

Чтобы предотвратить порчу автоинвертора, желательно во время запуска и глушения двигателя авто отключать автоинвертор от бортовой сети.