Устройства, выпускаемые для применения в автомобиле (магнитолы, телеки, автонасосы и пр.), рассчитаны на питание от 12 В, они обычно снабжены переходниками для подключения к 12 В через гнездо прикуривателя. Как быть в ситуациях, когда нужна включить обыденный бытовой устройство, требующий напряжения 220 В, если вблизи, не считая автомобиля (его аккума), нет никаких источников «электричества»? Не возить же с собой всюду бензоэлектрогенератор — массивный, тяжкий, просит припаса горючего, ну и время готовности у него, мягко говоря, не малюсенькое.
Выручат в этих случаях инверторы — преобразователи энергии, превращающие неизменное напряжение 12 В в переменное 220 В (частотой 50 Гц).
Главное условие для работы авто инвертора — наличие авто аккума достаточной емкости. Инверторы с допустимой мощностью потребителей до 200 Вт подключаются при помощи соответственного разъема к гнезду прикуривателя автомобиля, более массивные модели (выше 200 Вт) — конкретно к клеммам АКБ автомобиля при помощи поставляемого в комплекте кабеля огромного сечения с аккумуляторными зажимами на конце.
В «ранешних» моделях инверторов мощнейший генератор напряжения частотой 50 Гц работал на низкочастотный повышающий трансформатор. С вторичной обмотки трансформатора снималось выходное напряжение 220 В. В более поздних моделях частотный генератор (от 20 до 100 кГц) работает уже на импульсный повышающий трансформатор. С выхода трансформатора напряжение выпрямляется, фильтруется и дальше уже коммутируется массивными транзисторами с частотой 50 Гц.
1-ый тип преобразователя напряжения имеет огромные габариты и вес из-за массы низкочастотного трансформатора, но надежен, имеет неплохую перегрузочную способность и ремонтопригодность. 2-ой — существенно дешевле и легче. Правда, делает ВЧ-наводки и помехи, а ремонтопригодность оставляет вожделеть наилучшего. Для угнетения помех может потребоваться дополнительный фильтр.
Инверторы также различаются по форме генерируемого переменного напряжения. Многие из них выдают так именуемую «измененную синусоиду«, быстрее напоминающую меандр.
Такие инверторы подходят для питания большинства обыденных бытовых устройств: утюгов, электрических плиток, электроинструмента и т.д.
В качестве примера можно привести линейку преобразователей серии «Car». Их характеристики приведены в табл.1
а внешний облик у них таковой:
Но есть бытовые приборы, требовательные к форме напряжения (телеки, аудиотехника, приемники, трансиверы и пр.). Для них выпускаются инверторы с синусоидальным выходным напряжением, очень приближенным по форме к напряжению в бытовой электросети. Естественно, эти инверторы труднее в производстве и, соответственно, дороже.
Дабы преобразователь сумел обеспечить работу подключаемых устройств, нужно хотя бы примерно высчитать суммарную нагрузку и избрать инвертор нужной мощности. Потребляемую мощность электроприбора обычно маркируют на задней панели либо указывают в технической документации. В расчетах следует учитывать, что при одновременном подключении нескольких устройств (через тройник либо удлинитель) общая потребляемая мощность суммируется.
Бытовые электроприборы по нраву нагрузки можно поделить на две группы.
1-ая группа — это приборы, мощность которых фактически постоянна. К ним относятся лампы, нагреватели, телеки, компы и т.п. Для устройств этой группы можно выбирать инвертор с очень допустимой мощностью, малость превосходящей номинальную мощность устройств.
2-ая группа характеризуется тем, что стартовая нагрузка электроприборов при включении может превосходить постоянную нагрузку в пару раз (холодильники, насосы, электродвигатели и пр.). Современные преобразователи напряжения имеют защиту от перегрузок, которая повсевременно срабатывает при включении таких электроприборов, если мощность инвертора выбирается исходя из номинальной мощности нагрузки. Поэтому, для такового оборудования лучше ориентироваться на двойной либо даже на тройной припас по мощности инвертора.
Следует учесть и то событие, что мощность, обозначенная на инверторе, — величина очень ориентировочная. К примеру, купив инвертор «Rovermate Nod 12/220-350» с выходной мощностью 350 Вт, я был уверен, что его полностью хватит не только лишь для питания ноутбука, но и (по мере надобности) на освещение лампочкой накаливания (220 В/60 Вт). Но мои надежды не оправдались. Инвертор такую нагрузку «не тянул»: срабатывала внутренняя защита и отключала его. В итоге, потребовался инвертор с «нарисованной» (китайскими производителями) мощностью 450 Вт.
Подключение нагрузки к инвертору ведет к разрядке авто аккума, потому принципиально, дабы инвертор имел функцию автоматического отключения при достижении на входе (клеммах АКБ) мало допустимого напряжения (10,5±0,5 В).
В табл.2 приведена требуемая емкость авто аккмулятора зависимо от мощности нагрузки и инвертора.
Время работы электроприбора Т от инвертора, присоединенного к аккуму, находится в зависимости от потребляемой мощности электроприбора, емкости аккума, коэффициента полезного деяния инвертора (КПД) и рассчитывается по формуле: Т = 12*С*(КПД/Р) час,
где 12 — напряжение аккума Вольт; С — емкость аккума А-час; Р — мощность нагрузки Вт.
Для устройств, потребляющих постоянную мощность, равную номинальной (обозначенной на них), примерное время работы можно высчитать по формуле Т=(8,5*С)/Р час,
где С — емкость батареи А-час; Р — мощность присоединенных устройств Вт.
Время работы электроинструмента, т.е. устройств, потребляющих номинальную мощность исключительно в момент включения (прикладывания нагрузки), высчитать труднее, т.к. обычно процессы сверления, шлифования и пр. достаточно краткосрочны. Энергии аккума, обычно, хватает на длительное время работы. Ориентировочная формула для расчета: Т=(17*С)/Р час,
где С — емкость аккума А-час; Р — мощность присоединенных устройств, Вт.
Следует держать в голове еще, что батареи владеют так именуемой «остаточной емкостью». К примеру, если, используя аккумулятор емкостью 90 А-час, «погонять» газонокосилку мощностью 1 кВт в течение 45 мин, инвертор выключится, так как напряжение АКБ «сядет». Но уменьшив нагрузку до 500 Вт (подключив, скажем, дрель), можно поработать ею столько же. Позже можно подключить нагрузку 300 Вт, потом 130, 60, 30 Вт и т.д. Естественно, расходование 100% энергии аккума не рекомендуется, т.к. его ресурс в данном случае сокращается.
При продолжительном (более 2 час) подключении инвертора с довольно сильной нагрузкой к аккуму (при неработающем движке) он приметно разряжается. Для примера, в табл.3 и 4 представлены расчетные значения времени разряда АКБ зависимо от мощности потребителя энергии (для на сто процентов заряженной АКБ «СТ-55» номинальной емкостью 55 А-час).
При разрядке аккума нужна заводить мотор (приблизительно раз в 2 часа) и давать ему поработать на холостом ходу 10… 15 мин. При всем этом заряд аккума осуществляется от генератора автомобиля током 30…40 А, что систематически делать не нужно (для сохранения АКБ).
На холостых оборотах мотора (приблизительно 750 об/мин) мощность авто генератора составляет 300…550 Вт (ток 20…40 А), при средних оборотах (2000.. .3000 об/мин) — 560.. .1400 Вт, что соответствует при номинальном напряжении (12…14 В) току 40… 100 А. Для собственных нужд мотора с традиционной системой зажигания нужна около 60 Вт (ток 4 А), с инжекторной — до 200 Вт (12. ..14 А). На других потребителей «зарезервировано» на холостом ходу 140…280 Вт (максимум 20 А). Вот этим «резервом» и может питаться инвертор.
При увеличении оборотов мотора до 2000 об/мин и выше мощность генератора стремительно растет, но питать инвертор, повсевременно газуя (с перерасходом горючего) — не выход из положения. Таковой режим можно советовать лишь на последний случай.
Особенности преобразователя напряжения с 12В в 220 В
Речь пойдёт о преобразователях неизменного напряжения 12 Вольт, в переменное 220 Вольт. Так как конкретно этот вопрос более животрепещущ. Увеличение переменного напряжения наименьшей величины, в переменное большей, не является сложным, так как это можно выполнить при помощи любого повышающего трансформатора. Для этого также можно применять и обыденный понижающий трансформатор с 220 на 12 Вольт, только вот включить его в оборотную сторону. Другими словами на вторичную обмотку подать 12 В, тогда на первичной генерируется 220 В. Другое дело состоит в увеличении неизменного тока, а тем паче с преобразованием его в переменный.
Использование
Где же может употребляться таковой преобразователь? Вот самые распространенные сферы его использования:
- Если существует необходимость запитать какие-либо бытовые приборы от аккумуляторной батареи автомобиля. Внедрение этого устройства может понадобиться в дороге, к примеру, если нет переходника для мобильной подзарядки, либо же существует необходимость подключения в автомобиле любого домашнего электроприбора;
- Если есть отопительный котёл на квартиру либо дом, то его насосы тоже рассчитаны на переменное напряжение 220 Вольт. Для котлов напряжения аккумуляторной батареи, естественно, не подойдёт. Бывают такие случаи когда происходят аварийные отключения в сетях электроснабжения, и необходимо дабы не заморозить систему отопления, делать циркуляцию жаркой воды по отопительной системе. Для этого можно пользоваться авто аккумом подключив к нему электронный блок, инвертирующий неизменное напряжение в переменное, ещё и повышающий его до стандартных 220 Вольт. Это даст возможность на некий период времени вернуть циркуляцию жаркой воды в системе.
Это главные примеры применения данного преобразователя, так как в жизни их может быть ещё несколько зависимо от местных бытовых критерий.
Обычный преобразователь напряжения
Простой преобразователь можно собрать 3-мя методами:
- Покупка и сборка уже готовых электронных блоков, и соединение их в одну сеть. Китайские интернет-магазины пестрят разными устройствами и блоками данного типа.
- Бесперебойные блоки питания имеют в своём вооружении элементы этого инвертора, то для производства данного устройства придется переработать исправный бесперебойник.
- Изготовка плат и использование радиолюбительских схем.
Механизм работы
Принцип деяния всех современных преобразователей напряжения основывается на работе частотного ШИМ (широтоно — импульсной модуляции) контролера, который и задаёт весь режим преобразования. Силовая часть выполнена на довольно массивных транзисторах, в качестве теплоотвода которых, применяются дюралевые радиаторы либо же сам корпус устройства. На входе в большинстве случаев устанавливается предохранитель, защищающий от маленьких замыканий в цепи авто аккума. Ведь от этого он будет испорчен. Снутри его нет никаких токоограничивающих устройств. Для того дабы избежать перегрева устанавливается один либо даже несколько вентиляторов. Некоторые экономные преобразователи напряжения могут работать в обычном режиме при повсевременно включенной принудительной вентиляции. Главное, дабы на выходе устройства было размеренное переменное напряжение незапятанной синусоидальной формы. Время от времени некоторые плохие приборы выдают измененную синусоиду, от которой не каждый бытовой устройство будет работать в обычном режиме, а может и просто выйти из строя.
Как избрать преобразователь напряжения 12 220 вольт
Для того дабы верно подобрать инвертор неизменного напряжения 12В в переменное 220В нужно:
- Чётко осознавать какое устройство от него будет питаться в дальнейшем. Другими словами тип нагрузки;
- Выяснить суммарную мощность всех подключаемых электроприборов. Лучше выбирать с припасом по мощности, дабы избежать нередких перегревов;
- Длительность работы будет зависеть от ёмкости источника неизменного тока, другими словами аккумуляторной батареи;
- Если брать уже готовый устройство, то лучше делать это на официальных ресурсах с неплохой репутацией, и гарантийными критериями.
Рейтинг преобразователей напряжения 12в 220в
Согласно исследованиям и отзывам людей, которые уже испробовали данной аппарат можно отметить некоторые из них:
- «Порто Е 150» многие из покупателей уже оценили качество этого преобразователя. Основным преимуществом его является ценовая категория, которая существенно ниже других марок. Правда, маленькая мощность его не даст подключить к нему массивных потребителей. Охото отметить также малогабаритные размеры модели, и высококачественный штекер, позволяющий подключить его прямо от прикуривателя автомобиля. Но в комплекте прилагаются и особые зажимы к аккуму.
- «Тесла ПН 2200» Не плохая производительность этой модели основывается на высококачественной 2-ух вентиляторной охлаждающей системе. Имеет защиту от перегрузок в выходной цепи. В набор входят разные разъёмы для подключения наружных потребителей электроэнергии. Корпус сделан из высококачественного алюминия, который служит дополнительным отводящим тепло материалом.
Ремонт преобразователя напряжения 12 220
Ремонт 12 вольтовых аппаратов в большинстве случаев сводится к подмене силовых выходных транзисторов. Так как они являются самыми уязвимыми элементами этого устройства. Если конструктивно он выполнен с блоков, то стоит испытать поменять весь блок, перед этим, естественно, проверив предохранители на входе и выходе, если такие имеются. Остальной маленький ремонт нецелесообразен. Если ремонтируется простые инверторы, то в них используются в большинстве случаев обыкновенные радиодетали которые проверяются при помощи омметра.
В конечном итоге хотелось бы опять напомнить о безопасности работы с электрическим оборудованием, так как 12 Вольт считается неопасным напряжением, а вот выходное может значительно навредить здоровью даже на физическом уровне крепкого человека. Потому перед выполнением подключения рекомендуется сходу подключить потребителя, а позже подавать входное напряжение 12 Вольт. Если, естественно, аппарат не оборудован стандартными диэлектрическими розетками.
