Питание бытовых приборов на 220 Вольт от автомобильного инвертора 12 Вольт
Устройства, выпускаемые для использования в автомобиле (магнитолы, телевизоры, автонасосы и пр.), рассчитаны на питание от 12 В, они обычно снабжены переходниками для подключения к 12 В через гнездо прикуривателя. Как же быть в ситуациях, когда требуется включить обычный бытовой прибор, требующий напряжения 220 В, если поблизости, кроме автомобиля (его аккумулятора), нет никаких источников «электричества»? Не возить же с собой повсюду бензоэлектрогенератор — громоздкий, тяжелый, требует запаса топлива, да и время готовности у него, мягко говоря, не маленькое.
Выручат в этих случаях инверторы — преобразователи энергии, превращающие постоянное напряжение 12 В в переменное 220 В (частотой 50 Гц).
Главное условие для работы автомобильного инвертора — наличие автомобильного аккумулятора достаточной емкости. Инверторы с допустимой мощностью потребителей до 200 Вт подключаются с помощью соответствующего разъема к гнезду прикуривателя автомобиля, более мощные модели (свыше 200 Вт) — непосредственно к клеммам АКБ автомобиля с помощью поставляемого в комплекте кабеля большого сечения с аккумуляторными зажимами на конце.
В «ранних» моделях инверторов мощный генератор напряжения частотой 50 Гц работал на низкочастотный повышающий трансформатор. С вторичной обмотки трансформатора снималось выходное напряжение 220 В. В более поздних моделях высокочастотный генератор (от 20 до 100 кГц) работает уже на импульсный повышающий трансформатор. С выхода трансформатора напряжение выпрямляется, фильтруется и далее уже коммутируется мощными транзисторами с частотой 50 Гц.
Первый тип преобразователя напряжения имеет большие габариты и вес из-за массы низкочастотного трансформатора, но надежен, имеет хорошую перегрузочную способность и ремонтопригодность. Второй — значительно дешевле и легче. Правда, создает ВЧ-наводки и помехи, а ремонтопригодность оставляет желать лучшего. Для подавления помех может потребоваться дополнительный фильтр.
Инверторы также различаются по форме генерируемого переменного напряжения. Многие из них выдают так называемую «модифицированную синусоиду«, скорее напоминающую меандр.
Такие инверторы подойдут для питания большинства обычных бытовых приборов: утюгов, электрических плиток, электроинструмента и т.д.
В качестве примера можно привести линейку преобразователей серии «Car». Их параметры приведены в табл.1
а внешний вид у них такой:
Но существуют бытовые приборы, требовательные к форме напряжения (телевизоры, аудиотехника, приемники, трансиверы и пр.). Для них выпускаются инверторы с синусоидальным выходным напряжением, максимально приближенным по форме к напряжению в бытовой электросети. Конечно, эти инверторы сложнее в производстве и, соответственно, дороже.
Чтобы преобразователь смог обеспечить работу подключаемых приборов, необходимо хотя бы приблизительно рассчитать суммарную нагрузку и выбрать инвертор необходимой мощности. Потребляемую мощность электроприбора обычно маркируют на задней панели или указывают в технической документации. В расчетах следует учесть, что при одновременном подключении нескольких приборов (через тройник или удлинитель) общая потребляемая мощность суммируется.
Бытовые электроприборы по характеру нагрузки можно разделить на две группы.
Первая группа — это приборы, мощность которых практически постоянна. К ним относятся лампы, нагреватели, телевизоры, компьютеры и т.п. Для приборов этой группы можно выбирать инвертор с максимально допустимой мощностью, немного превышающей номинальную мощность приборов.
Вторая группа характеризуется тем, что стартовая нагрузка электроприборов при включении может превышать постоянную нагрузку в несколько раз (холодильники, насосы, электродвигатели и пр.). Современные преобразователи напряжения имеют защиту от перегрузок, которая постоянно срабатывает при включении таких электроприборов, если мощность инвертора выбирается исходя из номинальной мощности нагрузки. Следовательно, для такого оборудования лучше ориентироваться на двойной или даже на тройной запас по мощности инвертора.
Следует учитывать и то обстоятельство, что мощность, указанная на инверторе, — величина весьма приблизительная. Например, купив инвертор «Rovermate Nod 12/220-350» 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). Но мои надежды не оправдались. Инвертор такую нагрузку «не тянул»: срабатывала внутренняя защита и отключала его. В результате, потребовался инвертор с «нарисованной» (китайскими производителями) мощностью 450 Вт.
Подключение нагрузки к инвертору ведет к разрядке автомобильного аккумулятора, поэтому важно, чтобы инвертор имел функцию автоматического отключения при достижении на входе (клеммах АКБ) минимально допустимого напряжения (10,5±0,5 В).
В табл.2 приведена требуемая емкость автомобильного аккмулятора в зависимости от мощности нагрузки и инвертора.
Время работы электроприбора Т от инвертора, подключенного к аккумулятору, зависит от потребляемой мощности электроприбора, емкости аккумулятора, коэффициента полезного действия инвертора (КПД) и рассчитывается по формуле: Т = 12*С*(КПД/Р) час,
где 12 — напряжение аккумулятора Вольт; С — емкость аккумулятора А-час; Р — мощность нагрузки Вт.
Для приборов, потребляющих постоянную мощность, равную номинальной (обозначенной на них), примерное время работы можно рассчитать по формуле Т=(8,5*С)/Р час,
где С — емкость батареи А-час; Р — мощность подключенных устройств Вт.
Время работы электроинструмента, т.е. приборов, потребляющих номинальную мощность только в момент включения (прикладывания нагрузки), рассчитать сложнее, т.к. обычно процессы сверления, шлифования и пр. довольно кратковременны. Энергии аккумулятора, как правило, хватает на продолжительное время работы. Приблизительная формула для расчета: Т=(17*С)/Р час,
где С — емкость аккумулятора А-час; Р — мощность подключенных устройств, Вт.
Следует помнить еще, что аккумуляторы обладают так называемой «остаточной емкостью». Например, если, используя аккумулятор емкостью 90 А-час, «погонять» газонокосилку мощностью 1 кВт в течение 45 мин, инвертор выключится, поскольку напряжение АКБ «сядет». Но уменьшив нагрузку до 500 Вт (подключив, скажем, дрель), можно поработать ею столько же. Потом можно подключить нагрузку 300 Вт, затем 130, 60, 30 Вт и т.д. Конечно, расходование 100% энергии аккумулятора не рекомендуется, т.к. его ресурс в этом случае сокращается.
При длительном (более 2 час) подключении инвертора с достаточно мощной нагрузкой к аккумулятору (при неработающем двигателе) он заметно разряжается. Для примера, в табл.3 и 4 представлены расчетные значения времени разряда АКБ в зависимости от мощности потребителя энергии (для полностью заряженной АКБ «СТ-55» номинальной емкостью 55 А-час).
При разрядке аккумулятора требуется заводить двигатель (примерно раз в 2 часа) и давать ему поработать на холостом ходу 10… 15 мин. При этом заряд аккумулятора осуществляется от генератора автомобиля током 30…40 А, что систематически делать нежелательно (для сохранения АКБ).
На холостых оборотах двигателя (примерно 750 об/мин) мощность автомобильного 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 двигателя с классической системой зажигания требуется около 60 Вт (ток 4 А), с инжекторной — до 200 Вт (12. ..14 А). На 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 об/мин и выше мощность генератора быстро возрастает, но питать инвертор, постоянно газуя (с перерасходом топлива) — не выход из положения. Такой режим можно рекомендовать только на крайний случай.
Источник
Инверторы 12 вольт на 220 вольт
Буквально 15 лет назад о том, что можно пользоваться бытовыми приборами на 220V в длительных поездках, никто и подумать не мог. Однако, благодаря развивающейся сфере современной электроники, данный вид комфорта стал еще более доступным. Инвертор 12 вольт на 220 вольт при наличии автомобиля и специального разъема в поездах дальнего следования позволяют подключать бытовые устройства, предназначенные для глажки одежды, заваривания кофе, приготовления пищи и др. Устройство также известно под названием автомобильный преобразователь.
Применение оборудования
Инверторы электрического напряжения серии DC-AC на данный момент пользуются большим спросом для использования в местностях без доступа к электрификации.
Классическое аккумуляторное устройство на 12В с применением данного агрегата способно выдавать все необходимые 220В. Однако форма электротока на выходе несущественно ограничивает использование, не каждое электрическое оборудование имеет возможность переносить модифицированную синусоиду. Чтобы оборудование исправно работало длительный срок, комплектация переходника с 12 вольт на 220 автомобильного должна включать в себя защитную систему, исключающую вероятность перегрева электротехники.
Выходное напряжение любого преобразователя является не идеальной синусоидой с плавным нарастанием и спаданием, а, скорее, синусоидой меандром с частотой генератора, где напряжение изменяется скачками
Подключение аппарата происходит при помощи специальных зажимов. Клеммами инвертор 12 вольт 220 вольт присоединяют к аккумулятору с максимальным выдаваемым значением мощности до 12В. Помимо этого, преобразователь можно подключить через прикуриватель. Данный вариант отлично подойдет в случае использования ноутбука или любого другого гаджета.
Инвертор способен преобразовать напряжение и обеспечить электропитанием большую часть техники с мощностью в диапазоне 220-240 В.
ВИДЕО: Как выбрать автомобильный преобразователь – обзор 4 моделей
Как правильно устанавливать инвертор
Грамотный монтаж, правильное подключение и последующее применение – залог продолжительного функционирования преобразователя.
Чтобы не вывести из строя ни инвертор 12 вольт 220 вольт, ни подключаемый прибор, рекомендуется следовать некоторым правилами:
- Производить установку изделия нужно исключительно в сухом месте.
- Очень важно разместить преобразователь из 12 вольт в 200, в зоне, где исключено попадание солнечных лучей.
- Запрещается монтировать инвертор возле отопительных или обогревательных систем.
- Нельзя производить запуск устройства возле легковоспламеняющихся элементов.
Как и другая современная техника, преобразователь с выводом на подключение к автотранспорту оснащен индивидуальной системой безопасности, исключающей поломки в результате скачков напряжения. Система автоматизированного выключения моментально срабатывает при резком падении напряжения или коротком замыкании.
Виды преобразователей
Все преобразовательные инверторы 12В в 220В, условно подразделяют на два основных вида:
- Синусоида модифицированная. В блоках питания с мощностью до 12В существуют незначительные отклонения от нормативов напряжения. Данный фактор не имеет какого-либо влияния на подпитку обычных бытовых устройств, работающих при 220В. Однако применять изделие не рекомендуется при необходимости использования измерительной или медицинской техники.
- Со стабильной синусоидой. Работают без отклонений от стандартизированных параметров, все значения выдаются со строгой точностью. Считается оптимальным вариантом для применения любого вида техники 220В.
Питание бытовых приборов на 220 Вольт от автомобильного инвертора 12 Вольт
Также инвертор 12-220В классифицируется по показателям мощности:
- Модификация 100 Вт — функционирует непосредственно от прикуривателя, способна выдерживать маленькие нагрузки. В большей степени используются для заряда бытовых устройств.
- 100-1500 Ватт – распространенный вид, обладающий широким рядом применения. Питание производится от автомобильного аккумулятора. Комплектация предусматривает наличие проводов, зажимов и других вспомогательных аксессуаров.
- Свыше 1500 Вт – используется для мощной электротехники, такой как микроволновая печь, утюг и другое энергозатратное оборудование.
Важно отдать предпочтение такому варианту, у которого запас мощности будет превышать значение бытовых агрегатов. Зачастую заявленные производителем параметры немного ниже существующих.
Как подобрать устройство?
Чтобы купить наиболее подходящий инвертор выходного напряжения и не переплачивать, следует разобрать несколько основных классификаций по мощности.
| Максимальная мощность, Вт | Стоимость, руб. |
| 220 – 300 | 1 650 |
| 600 | 1 500 |
| 2 000 | 8 100 |
Первый вариант функционирует от прикуривателя и исключительно при низкочастотных нагрузках. Чтобы увеличить степень надежности оборудования, лучше произвести присоединение напрямую к аккумулятору, однако перед данным этапом нужно запустить двигатель. На момент заведения автотранспорта убедитесь, что преобразователь напряжения 12В выключен.
Второй вариант на выходе выдает 196В, устройство с показателем 600В преобразовывает мощность в 200В, 2кВт – в 220В. Исходя из этого, можно сделать вывод, что все модификации, состоящие в группах ниже 2кВт, значительно уменьшают эксплуатационный срок генераторного и аккумуляторного оборудования.
Более бюджетные версии считаются слабыми, поэтому выбор лучше остановить на оптимальном решении с напряжением не меньше 220В.
Важные рекомендации специалистов
- Предварительно максимально подробно изучите все технические характеристики преобразовательного прибора. Это необходимо для того, чтобы на момент выбора не растеряться.
- В комплектацию агрегата в обязательном порядке должна входить защитная опция, предотвращающая поломку, произошедшую от замыкания или перенапряжения.
- Для неопытного пользователя отлично подойдут модели со звуковым сигналом, сообщающим о сокращении подачи электричества, исходящего от аккумулятора.
- Продумайте, какая именно техника планируется к применению. Рассчитайте ее общую потребляемую мощность.
- Все инверторы расходуют энергию в зависимости от технических характеристик используемых приборов. В данном случае максимальная производительность преобразователя должна быть выше минимум на 15%.
Востребованные модификации
| Модель | Особенности | Цена, руб. |
| МАП «Энергия» |
Инверторы используют для питания только тех устройств, которые соответствуют им по диапазону напряжения. Так, если прибор требует напряжения 100-380В, то для этих целей подойдет любой преобразователь. Если электротехника рассчитана на 220В, то инвертор должен соответствовать только такому напряжению.
Имейте в виду, что емкости автомобильного аккумулятора хватает на непродолжительное время. До полной разрядки он выдает только 0,54 кВт/ч и этого хватит максимум на 2 часа, после чего его надо будет перезарядить. Можно пользоваться инвертором и при заведенном авто, но в этом случае основная нагрузка приходится на генератор. Его мощности хватает уже на 1 кВт в час.
Источник