Особенности работы с автомобильными инверторами
Автомобильные инверторы (преобразователи энергии ) — полезные устройства, позволяющие подзаряжать аккумуляторы ноутбуков, мобильных телефонов, фотоаппаратов и видеокамер, пользоваться бытовыми приборами и электроинструментами там, где отсутствует возможность подключения к осветительной сети £20 В, — в полевых условиях, на даче, на автомобильной стоянке, в походе, в лесу. Главное условие для их нормальной работы — чтобы рядом был автомобильный аккумулятор. Инверторы преобразовывают постоянное напряжение 12 В (в диапазоне 11-15 В) или 24 В (в большегрузных автомобилях) в переменное напряжение 220 В частотой 50 Гц посредством встроенного импульсного генератора тока, создающего модифицированную гармоническую волну. КПД преобразования инверторов — почти 90%.
Подключение нагрузки к инвертору ведет к естественной разрядке автомобильного аккумулятора, поэтому важно, чтобы инвертор имел функцию автоматического отключения при достижении на входе (клеммах АКБ автомобиля) минимально допустимой величины напряжения 10,5 ±5В. Поддержание рабочего состояния инвертора и АКБ автомобиля длительное время напрямую зависит от эксплуатации этой связки устройств, практика которой во многом зависит от периодической подзарядки АКБ автомобиля.
Защитная функция автоматического отключения предусмотрена во всех современных инверторах. Если инвертор подает предупреждающий звуковой сигнал, когда АКБ нормально заряжена, то или он перегружен (мощность потребителя высока), или неисправна проводка — между входом инвертора и клеммами АКБ существует большая разница потенциалов (падения напряжения). Также инвертор автоматически отключится при превышении температуры внутреннего радиатора (более 65 °С) и не включится при попытке включить его в обратной полярности (питание на вход) — сработает защита от коротких замыканий.
Предупреждающий звуковой сигнал может появиться при подключении или отключении инвертора от источника питания, а также тогда, когда при подключенном инверторе автомобиль переводят в стартерный режим, — напряжение в бортовой сети падает. Эти случаи не являются опасными и признаками неисправности инвертора.
Суммарная мощность потребителей на выходе работающего инвертора не должна превышать величину нагрузки, допустимой для данного типа инвертора.
Инверторы с допустимой мощностью потребителя до 200 Вт подключаются с помощью соответствующего разъема к гнезду прикуривателя автомобиля, более мощные модели (свыше 220 Вт) -непосредственно к клеммам АКБ автомобиля с помощью поставляемого в комплекте кабеля большого сечения с аккумуляторными зажимами на конце.
Мощность, указанная на упаковке инвертора, весьма относительна, поэтому при покупке лучше выбрать инвертор с большим запасом мощности. Например, купив инвертор с выходной мощностью 350 Вт, я был уверен, что его вполне хватит не только для питания ноутбука, но и (при необходимости) на освещение лампочкой накаливания 220 В/60 Вт (как уверял продавец-консультант).
Ни в том, ни в другом случае мои надежды не оправдались.
Как при включенном (холостые обороты), так и при выключенном двигателе автомобиля (напряжение на входе инвертора соответственно 12,5 В и 11,8 В) инвертор обозначенную выше нагрузку «не тянул». Срабатывает внутренняя защита, отключающая, инвертор. Для приведенной выше нагрузки потребовалось применить инвертор с выходной мощностью (заявленной китайским производителем) аж 450 Вт. То есть для уверенной эксплуатации ноутбука требуется инвертор с заявленной мощностью не менее 450 Вт. Разберемся, почему так происходит.
На холостых оборотах двигателя (примерно 750 об/мин) мощность автомобильного генератора составит 300-550 Вт (сила тока 20-40 А). При средних оборотах двигателя (2000-3000 об/мин) выходная мощность примерно 560-1400 Вт, что соответствует при номинальном напряжении 12-14 В силе тока 40-100 А.
Только для обеспечения работы двигателя требуется до 60 Вт (ток 4 А) на классическую систему зажигания (до 200 Вт, 14 А — на инжекторах, впрысковых моторах — на электрический бензонасос, форсунки и блок управления). На нужды остальных потребителей «зарезервировано» на холостом ходу 140-280 Вт (максимум 20 А).
Вот этим «резервом» и может питаться инвертор.
При увеличении оборотов двигателя до 2000 (и выше) мощность генератора быстро возрастает, но так питать инвертор, постоянно газуя (с перерасходом топлива), — это не выход из положения.
Если мощность инвертора (например, из-за мощности нагрузки) превысит мощность генератора, разница в энергии покрывается за счет собственных «запасов» аккумулятора, а они не вечны.
В крайнем случае потребитель может некоторое время использовать двигатель автомобиля для подпитки аккумулятора на холостом ходу, а «в идеале» для подпитки не должен включать двигатель вообще.
При длительном (более 2 ч) подключении инвертора (и устройства нагрузки) к аккумулятору (при неработающем двигателе) последний заметно разряжается. В этом случае потребуется примерно раз в 2 часа производить принудительный запуск двигателя и дать ему поработать на холостом ходу 10-15 мин. При этом (как после любого сильного разряда) заряд АКБ будет осуществляться от генератора автомобиля током 30-40 А, что систематически делать нежелательно, для сохранения АКБ.
Для примера в табл. 2.1 и 2.2 представлены расчетные значения времени разряда АКБ в зависимости от мощности потребителя энергии (на примере полностью заряженной среднестатической АКБ СТ-55, номинальной емкостью 55 А/ч).
Таблица 2.1. Расчетное время разряда АКБ (до предельно допустимой величины 10,5 В) при подключении к розетке прикуривателя потребителя с мощностью 170 Вт
Лучше сначала включить инвертор к аккумулятору авто, а уже затем подключать к нему нагрузку.
Недавно в моей иномарке произошел такой случай: из-за вибрации нарушился контакт между гибким проводником и выводом пьезоэлектрического капсюля, и, поскольку это случилось в важной системе жизнеобеспечения автомобиля, инцидент сразу повлек мое некомфортное состояние.
Так как до места, где можно было бы подключить паяльник к сети 220 В, было очень далеко, а неисправность требовала немедленного устранения, пришлось привлечь на помощь смекалку. Пришлось соединить контакты (в скрутке вывод капсюля и соединительный проводник) и нагреть место соединения пламенем зажигалки в течение 1 мин. Если возможности для скрутки нет, надо бы плотно приложить контакты друг к другу и затем нагреть пламенем.
Самая большая температура огня — на самой высокой точке пламени. После нагрева еще в течение 2-3 мин. в месте соединения контакты надо держать прижатыми (лучше прижать пассатижами).
Практика показала, что такое соединение не поддается разрыву (не хуже, чем при помощи олова и канифоли). Во всяком случае, в полевых условиях лучше этого метода нет. Разве что есть метод более современный.
Возите с собой в машине паяльник (канифоль, паяльную кислоту и припой) и рассмотренный выше инвертор. Например, преобразователем мощностью 450 Вт (стоимость до 1000 руб.) можно (при выключенном двигателе автомашины) питать ноутбук и ограниченное время использовать в качестве источника питания для паяльника. Нагрузка для инвертора должна быть активной.
Литература: Кашкаров А. П. Электронные устройства для уюта и комфорта.
Источник статьи: http://radiostorage.net/1333-osobennosti-raboty-s-avtomobilnymi-invertorami.html
Преобразователь напряжения 12/220 вольт (инвертор) — принцип работы
Большинство домашних электроприборов рассчитаны на питание от бытовой однофазной сети электроснабжения. То есть, они имеют рабочее напряжение 220-240 вольт. Мы очень сильно привыкли к различным электроприборам. Потому и хочется пользоваться ими всегда. В том числе и там где нет сети электроснабжения. Использовать для этого электрогенератор не всегда удобно. Ведь даже небольшой генератор достаточно громоздок и тяжел.
Альтернативой генератору может служить аккумулятор. Тем более, что передвигаются в места, в которых нет электроснабжения, обычно на автомобиле. В этом случае всегда под рукой автомобильный аккумулятор. Причем при разрядке аккумулятора , его можно подзарядить от генератора автомобиля. Главное, чтобы не закончился бензин. Однако, существует проблема с подобным питанием. Ведь автомобильный аккумулятор выдает постоянный ток с напряжением 12 вольт. А бытовые электроприборы питаются переменным током с напряжением 220 вольт.
Эту проблему и решает преобразователь напряжения 12/220 вольт. Такой преобразователь обычно называют инвертором. Слово «инвертор» (invertere) можно перевести с латыни как «переворачивать, поворачивать», и даже как «извращать». То есть, инвертор «переводит» или приводит что-либо в противоположное состояние. В данном случае инвертор приводит в противоположное состояние электрический ток . Под инвертором может пониматься электронный усилитель который «переворачивает» сигнал. То есть, сдвигает фазу выходного сигнала на какой-то электрический угол относительно входного сигнала. А также, инвертор изменяющий частоту переменного тока. И наконец, инвертор как устройство для преобразования постоянного тока в переменный. О последнем устройстве и идет речь.
По большому счету, инвертор должен выполнить два действия. Во-первых, увеличить напряжение с 12 до 220 вольт. Во-вторых, инвертор должен преобразовать постоянный ток в переменный. Преобразование постоянного тока в переменный в инверторе происходит дважды.
Напряжение повышается с помощью импульсного трансформатора . Применение именно импульсного трансформатора трактуется значительным уменьшением размеров всего устройства. Однако, трансформатор может преобразовать напряжение только переменного тока . Потому посредством переключения электронных ключей, току придается определенная частота. Главную роль в таких ключах могут играть, например, полевые транзисторы. Управляются транзисторы специализированной микросхемой-генератором. Эта микросхема и задает частоту сигнала, который затем посылает на транзисторы. Это частота составляет десятки килогерц. Потому как импульсный трансформатор может работать только с высокочастотными токами. В итоге, после трансформатора получается ток нужного напряжения, но со слишком большой частотой. Потому переменный ток с помощью диодного моста выпрямляется и получается пульсирующий ток. Затем посредством конденсатора сглаживаются пульсации тока. И снова мы имеем постоянный ток. Однако, уже нужного нам напряжения.
Теперь необходимо снова преобразовать постоянный ток в переменный. Но уже нужной нам частоты. Для того, чтобы произвести это превращение в инверторе, постоянно меняется направление тока. Изменение направления происходит опять таки посредством переключения цепей этого тока. То есть, происходит то же самое действие, как если бы мы взяли батарейку и переставляли её полюса между двух входных контактов. Но изменяется направление очень быстро. Именно с той скоростью, которая нужна для создания нужной частоты электрического тока. А именно, для создания частоты 50 герц. То есть, переключение происходит 100 раз в секунду . Управляются это переключение второй микросхемой-генератором сигнала нужной частоты. Переключение происходит также с помощью групп полевых транзисторов. Потому как микросхема не может самостоятельно коммутировать большие токи. А вот силовые транзисторы рассчитаны на протекание по ним тока большой силы. Безусловно, для питания нагрузки определенной мощности подбираются подходящие транзисторы. На выходе получается переменный ток с модифицированной синусоидой частотой 50 герц и напряжением 220 вольт.
Это очень примерное объяснение принципа работы инвертора-преобразователя. Разумеется, процессы происходящие в устройстве многочисленнее и сложнее. Существует много различных схем построения инверторов. К примеру, для того чтобы получить на выходе переменный ток с более чистой синусоидой, применяется управление транзисторами с помощью ШИМ контроллера. То есть, специализированной микросхемой с управлением посредством широтно-импульсной модуляции. Такая микросхема многократно коммутирует соответствующую пару транзисторов на интервале каждого полупериода выходного напряжения инвертора. В итоге, с помощью высокочастотного фильтра нижних частот вычленяется синусоидальная составляющая выходного напряжения инвертора.
Разумеется, преобразователь напряжения 220 на 12 вольт нужная и полезная вещь. Однако, нужно правильно применять это устройство. Нельзя перегружать инвертор. Нужно правильно рассчитывать мощность подключаемых электроприборов. При этом необходимо учитывать, что пусковые токи двигателей минимум в три раза больше рабочих. Если для инвертора в качестве источника питания используется автомобильный аккумулятор, то нужно соблюдать правила безопасности.
При подключении к аккумулятору мощного инвертора нужно совершать это подключение непосредственно к аккумулятору. Лучше всего это делать, отключив аккумулятор от сети электроснабжения автомобиля. Однако, необходимо постоянно контролировать заряд аккумулятора. Чтобы не разрядить его полностью. Ведь в этом случае не получится завести двигатель автомобиля. В гнездо прикуривателя можно включать лишь маломощные инверторы до 100 ватт. Стационарное подключение инвертора или не стоит делать вовсе или делать в специализированной мастерской. Чтобы подключение осуществлялось отдельным кабелем. Чтобы оно проводилось с осуществлением всех правил безопасности. И бесспорно, в любом случае инвертор нужно подключать через предохранитель соответствующего для данной мощности номинала.
Разумеется, инвертор 220/12 применяется не только с автомобильным аккумулятором. У него может быть множество различных ниш для использования. Например, преобразование постоянного тока полученного от солнечных батарей или ветрогенератора .
Для вашего удобства подборка публикаций
Спасибо за посещение канала, чтение заметки, упоминание в социальных сетях и других интернет — ресурсах, а также подписку, лайки, дизлайки и комментарии ( Лайки и дизлайки можно ставить не регистрируясь и не заходя в аккаунт )
Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/ehlektroinform/preobrazovatel-napriajeniia-12220-volt-invertor—princip-raboty-5f1cbbb0b1b08d7d6e58f8c0
Зачем мне в машине преобразователь на 220V
Ещё лет 8 назад я купил в свою Volvo V70 автомобильный преобразователь напряжения (инвертор) ASTRA 500 Вт. Потом, со временем и сменой авто, он был моим постоянным спутником. Хотя, я им пользовался крайне редко, но анализируя прошлые годы и все ситуации в которых он неожиданно приходил на помощь, могу сказать: такой прибор нужен не только любителям активного отдыха на природе, но и в хозяйстве, стройке и ремонте.
Правда, есть некоторые нюансы при его использовании с которыми я столкнулся.
Первое , что нужно сделать перед началом использования инвертора, это обжать получше соединительные клеммы и крокодилы с кабелями. Так как сразу заметил нагрев на одной из них.
Соединение с авто и режим работы
Лично я, не советую такой прибор подключать к авто «стационарно» , а использовать его только при необходимости и подключать напрямую к аккумулятору. Не говоря уже о подключении через прикуриватель.
Насколько я знаю, некоторые производители преобразователей даже не комплектуют свои инверторы таким соединением.
Ладно если перегорят предохранители, но большая сила тока в любом случае будет нагревать и прикуриватель и проводку в автомобиле. Рано или поздно она их выведет из строя и в самый неподходящий момент.
Преобразователь использовать по возможности при включенном двигателе , так как он выдаёт заявленную мощность при напряжении на входе 14,5 Вольт, а это напряжение генератора, а не аккумулятора. Запас мощности не повредит!
Если будете использовать 500 ваттный инвертор чисто на аккумуляторе легкового авто, то примерно через 1-2 часа он у вас «сядет». Всё зависит от режима работы и от качества вашего аккумулятора.
Как применять инвертор
Чаще всего, этот инвертор меня выручал для подключения зарядных устройств. Нет, не для зарядки мобильника и ноутбука, а для зарядки шуруповёрта . Часто, на объекте куда приезжаешь, возникают проблемы с электроэнергией.
Подключаю зарядное устройство от шуруповёрта и делаю не далеко от машины вспомогательные работы, которые всегда найдутся. Всеми типами зарядных устройств я пользовался без ограничений и нареканий.
Небольшой бытовой холодильник я пробовал подключать ради интереса, но он у меня не включался . Тогда не было времени разбираться с этим, но очевидно из-за того, что он был компрессорный.
Несколько раз через удлинитель пользовался электролобзиком и дрелью — работал без энтузиазма и по крайней необходимости.
Производители инверторов не рекомендуют подключать к ним устройства с индукционной нагрузкой, такие как насосы .
Небольшой болгаркой пользовался только 1 раз, когда нужно было спилить замок на бытовке в СНТ, где нет электричества.
Нельзя включать в инверторы обогреватели!
Не включайте в него нагревательные приборы, например чайники и утюги.
В своё время я даже отказался от чайника, работающего от прикуривателя: нагревался он очень-очень долго и приходится сидеть и караулить его около 40 минут пока он закипит.
В заключении, даю ссылку на хорошую и не дорогую газовую кемпинг плиту , которую купил себе тоже и очень доволен.
Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/buildandrepairs/zachem-mne-v-mashine-preobrazovatel-na-220v-5c7eadf02b32f500b4f2ba08