Автомобильный инвертор 12 в 220

Принцип действия

Когда необходимо поменять напряжение переменного тока, хватит одного преобразователя с начальным и повторным обматыванием. С непрерывным электричеством все не так легко – автолюбителю нужна более трудная электросхема с полупроводниковыми компонентами.

В рассматриваемом случае нужно увеличить напряжение и преобразовать его вид. С этой целью применяется смешанная схема, в которой используются и преобразовательные, и полупроводниковые устройства.

Основа импульсно-широтного модулирования – принцип функционирования инвертора. Главный генератор подает толчки, частота которых колеблется от 10 кГц до 20 МГц, на выключатель питания, подсоединенный к обмотке индукционного преобразователя – переменный ток снимается с его выхода.

Широта толчков обуславливается подсоединенной нагрузкой, в связи с чем в схеме применяется структура возвратной связи. Наименьший коэффициент заполнения сигналов равен минимальной мощности, а при увеличении выходного тока широта толчка достигает 1:1 (предельная величина).

Трудность заключается в том, что вид выпускного сигнала, который получается в этом случае, представляет собой не пластичное уменьшение/увеличение напряжения (график), а прямоугольную волну с резким изменением потенциала.

Это означает, что измеренное напряжение не может применяться для различных электронных девайсов. Чтобы преобразовать прямоугольную волну в синусоидальную, инверторная цепь дополнена фильтрами от конденсаторов и катушек.

Виды автомобильных инверторов

Блоки питания для автомобилей принято разделять на категории:

• по качеству амплитуды выходного сигнала;
• по допустимой мощности нагрузки;
• по территориальному расположению производителя.

По синусоиде

Преобразователи могут формировать кривую напряжения нескольких видов:

1. Чистая синусоида без отклонений графика. Рассчитана на подключение любых потребителей. Недостатком оборудования является повышенная цена, поскольку для получения равномерной кривой необходима сложная электронная схема.
2. Модифицированная или аппроксимированная (имеет ступенчатый характер). Оборудование не подходит для подсоединения асинхронных двигателей или электроники. Отклонения кривой вызывают фоновые шумы и повышенный нагрев двигателей с одновременным падением КПД и ресурса.

По мощности

Перед тем как подобрать преобразователь, следует определиться с мощностью нагрузки. Производители указывают пиковое и номинальное значение, которые отличаются в 1,5-2 раза. Нормальный параметр позволяет определить мощность на протяжении длительного времени (например, отдача от 1000 Вт позволяет подсоединять различный электрический инструмент). Рекомендуется приобретать инвертор с запасом по номинальной мощности не менее 20%.

По стране-производителю

Большинство инверторов выпущено на территории Китая, часть изделий собрана в России с использованием китайских комплектующих (трансформаторов, электронных компонентов или деталей корпуса). Подобная практика является нормой

При подборе необходимо обращать внимание на технические параметры и анализировать отзывы покупателей

Преобразователь 12 в 220 Вольт в машину: какой лучше выбрать из представленных на рынке — обзор вариантов

Сейчас на рынке дополнительного оборудования для автомобилей широко представлены разнообразные инверторы 12/220 Вольт. Перед их приобретением следует, прежде всего, определиться для каких целей вы будете его использовать, какие конкретные электроприборы будете подключать.

Далее необходимо подсчитать или определить мощность потребления таких устройств. Если вы планируете одновременно снабжать электроэнергией несколько устройств, мощности надо суммировать.

Как  заявляет производитель, преобразователь напряжения  ALCA 313100  12/220В имеет номинальную мощность 150 Вт, а пиковую — 300 Вт.

Учитывая невысокую стоимость устройства (порядка 2000 рублей), не следует рассчитывать на его европейское происхождение. Питание производится от разъема прикуривателя. В характеристиках устройства указаны максимальные входные параметры – 12В/15 Ампер. Нетрудно посчитать максимальную мощность, перемножив 12 на 15: чуть более 180 Ватт. То есть при пиковой нагрузке 300 Вт входные цепи могут не выдержать. Кроме этого, обычно прикуриватель имеет по цепи питания предохранитель номиналом 15 – 20 Ампер. Поэтому при подключении более мощных преобразователей он часто выходит из строя.

Вообще, не стоит выбирать модели мощных преобразователей с питанием от разъема прикуривателя: это ненадежно и опасно — может воспламениться электропроводка, не рассчитанная на мощную нагрузку!

Герметичный автомобильный инвертор  Сибконтакт ИС2-12-300Г имеет номинальную мощность 300 Ватт.

Он подключается к электрооборудованию автомобиля отдельной проводкой. Лучше это сделать непосредственно от аккумуляторной батареи через предохранитель номиналом 30 – 40 Ампер.

Герметичность устройства является плюсом с точки зрения минимизации рисков попадания внутрь его влаги и посторонних предметов. Однако при этом значительно уменьшается вентиляция элементов преобразователя, при постоянной мощной нагрузке он перегревается.

Такой преобразователь может обеспечить питание ноутбука, бытовых электроприборов, электродвигателей небольшой мощности. Форма выходного напряжения приближается к синусоидальной, это большой плюс.

Кроме этого, Сибконтакт ИС2-12-300Г имеет защиту от перегрузок, переполюсовки, тепловую защиту, защиту от полного разряда АКБ, режим энергосбережения. Стоимость преобразователя порядка 4000 рублей.

Более мощный автомобильный инвертор AcmePower AP-DS600 (600 Ватт) может запитывать электроинструмент небольшой мощности (лобзик, дрель и др.) Он удобен для работы в полевых условиях, проведении выездных мероприятий.

Форма сигнала выходного напряжения – модифицированная (ступенчаиая) синусоида. Имеет необходимые защиты по питанию и перегреву. КПД – более 90%, стоимость – более 4000 рублей.

AVS Energy IN-1500W мощностью 1500 Ватт предназначен для питания чуть более мощных электроустановок и оборудования.

Однако продавцы инвертора AVS Energy IN-1500W не рекомендуют долговременно нагружать устройство потребителями мощностью более 800 Ватт.

Пользователи, которые испытали работу этого инвертора также отмечают, что заявленные 1500 Вт данный автомобильный инвертор «не держит».

Видео — об автомобильном преобразователе напряжения AVS Energy IN-1500W:

Супермощный инвертор Сибвольт 3012 (3000 Ватт) предназначен для питания практически любого оборудования. Он имеет синусоидальный сигнал, соответственно, высокую стоимость – более 33000 рублей. Масса преобразователя около 7 килограммов.

В продаже есть преобразователи мощностью 5000 Ватт и более.

При работе таких устройств на максимальной мощности в цепях питания протекают токи порядка 200 – 400 Ампер. Такой ток потребляет во время запуска двигателя стартер. Поэтому провода электропитания и клеммы преобразователя должны быть не менее мощными, чем стартерные.

При токе нагрузки 250 Ампер (мощность преобразователя около 3000 ватт) аккумуляторная батарея емкостью 100 Ампер-часов разрядится минут за 20. Это следует учитывать, планируя использовать преобразователь для решения задач энергообеспечения.

Форма импульса

Еще одним немаловажным параметром при выборе инвертора является его форма импульса, которую прибор выдает после преобразования. Практически во всех недорогих моделях китайского производства выдающийся сигнал модифицируется

Это важно, так как вентилятор, ноутбук, насос и любой другое устройство, оснащенное трансформаторными блоками питания, может попросту сгореть от такого тока

Поэтому если вы планируете использовать такую «серьезную» технику лучше купить инвертор автомобильный 12/220V чистый синус. В паспорте такого преобразователя обязательно должно быть это указано. Такое напряжение намного устойчивее и не повредит дорогостоящую аппаратуру, правда, стоят такие агрегаты тоже немало, от 4 500 рублей, тогда как обычный агрегат можно приобрести за 1 500 рублей.

Как выбрать инвертор для дома и дачи: изучаем характеристики

Самым важным показателем устройств подобного типа (разумеется, после формы выходного сигнала) является его мощность. Скажем просто – если вы приобретете инвертор мощностью в 500Вт, то запитать через него тот же электрочайник, который потребляет от 2кВт и выше, не получится. Как минимум сработает защита, и прибор отключится. Как максимум он сгорит, и именно по этой причине устройства подобного типа снабжают массой всевозможных защит, о которых мы поговорим позже, а пока вернемся к нашей мощности.

На сегодняшний день ее почему-то стали обозначать не стандартными буквами Вт или W, а такой аббревиатурой, как VA– обозначает она вольт-амперную характеристику. По сути, если не учитывать реактивную мощность, которая возникает при работе таких устройств, как электродвигатель, это одно и то же, что и классические Ватты. Если же речь идет о комплексной нагрузке, которая учитывает активную и реактивную потребляемую мощность, то это показатель меньше, чем стандартные Ватты. То есть если речь идет о 1000VA, то при пересчете на W получится, что мощность того же инвертора меньше процентов на 15%. Именно этот момент и забывают указывать производители – его нужно просто учитывать при подборе инвертора для дачи.

Второй момент (а вернее характеристика инвертора), который нужно учитывать при его выборе – это величина входного напряжения. Здесь есть два варианта.

1. Инвертор преобразующий 12V в 220V.
2. Инвертор преобразующий 24V в 220V.

Здесь все достаточно просто – если речь идет о маломощных источниках автономного или резервного электроснабжения дома, мощность которых не превышает 2-4кВт, то вполне подходят инверторы 15V. Если же говорить о более серьезных нагрузках, то лучше отдать предпочтение инвертору, рассчитанного на преобразование напряжения с током 24V. Вообще, если потребление энергии из автономного источника превышает 2000Вт, то уже лучше отдавать предпочтение второму варианту. Дело в том, что здесь возникает такой момент, как запас емкости – в аккумуляторах на 24V энергии сохранить можно больше.
 

Применение

Инверторы напряжения DC-AC нашли широкое применение  в местности без электрификации. От стандартного аккумулятора на 12В можно получить  бытовые 220В. Форма электрического тока на выходе немного ограничивает применение, не все электрические приборы могут переносить синусоиду почти прямоугольной формы.

По количеству Ватт на выходе в основном бывают:

• автомобильные на 100вт, 300вт, 500 Ватт;
• мощные стационарные 2000вт, 3000вт, 5000вт, 10000вт.

По конструкции делятся на:

1. на автомобильные;
2. стационарные;
3. компактные.

Рассматривать преобразователь с 12 на 220 в машину буду для использования питания светодиодного освещения, так как весь сайт этому посвящен. Но всё это распространяется и на любую бытовую технику с питанием от сети 220В.

При выезде на пикник или отдаленную дачу бывает необходимость осветить помещение или место ночёвки. Самый простой способ, подключить светодиодный светильник или лампу для дома в автомобильный инвертор 12 220v. Это конечно не очень оптимально с точки зрения экономного расхода энергии аккумулятора авто, КПД снижается вместе с увеличением нагрузки. В лампочке  тоже стоит ШИМ драйвер для питания светодиодов.

Стационарный  инвертор 12 в 220 с чистым синусом незаменим при использовании энергии солнечных батарей или ветряков. Изначально такие генераторы выдают 12В, 24В, 36В, которые можно напрямую аккумулировать.

Компактные модели могут питаться от 12в до 50в, более неприхотливы в выборе источника питания.  В автомобильном варианте выглядят как большая зарядка с розеткой.

Это интересно: Что подарить электрику прикольного – 20 идей подарков

Что такое автомобильный инвертор?

Современные автомобили оснащены огромным количеством приборов, работающих от аккумулятора. Все они рассчитаны на напряжение 12 В, но что делать в ситуациях, когда требуется 220 В? На помощь придет автомобильный инвертор – преобразователь напряжения с 12 В до 220 В. Это настоящая палочка-выручалочка для автомобилистов, которая позволит использовать в автомобиле бытовые приборы, такие как домашняя аудиосистема, телевизор или холодильник. Качественный преобразователь оснащен защитными механизмами, предохраняющими устройство от возгорания в случае его перегрева. На рынке также представлены модели, в которых предусмотрено активное охлаждение воздушного типа.

Внешне инверторы представляют собой боксы небольшого размера, подключаемые к прикуривателю или к электрической системе автомобиля. Они оснащены несколькими розетками для бытовых приборов, а некоторые устройства даже включают порты USB для подсоединения мобильных гаджетов.

Где предел?

Инверторы мощностью более киловатта позволяют подключать еще более мощные гаджеты, но в этом случае возможности ограничены генератором автомобиля. Киловаттный преобразователь при полной нагрузке потребует от бортовой сети автомобиля порядка 70-80 ампер. Столь высокий ток невозможно безопасно и долговременно передавать через точечный контакт через клеммы, а многие генераторы при такой нагрузке будут работать буквально на пределе. Это касается не только генераторов с максимальным током отдачи в 90 ампер, но и более мощных. С годами у запрессованных в мост выпрямительных диодов ухудшается теплопередача и повышается сопротивление в точке контакта, что потенциально грозит выходом генератора из строя.

Типовое энергопотребление

В таблице указано  минимальное потребление энергии для популярной бытовой техники. Чтобы узнать  количество Ватт для конкретного прибора, посмотрите  количество Ватт на его блоке питания или поищите на корпусе. Если известна только маркировка и название модели, то всегда можно погуглить характеристики. Точнее всего будет замерять ваттметром еще дома, чтобы узнать точные реальные показатели, которые сильно зависят от режима работы.

Наименование	Примерное энергопотребление
Зарядное для смартфона или планшета	от 10вт
Нетбук	от 15вт
Ноутбук	от 30вт
Принтер струйный	от 30вт
Компьютер	от 50вт
Бритва	от 10вт
ЖК телевизор	от 20вт
Фен	от 700вт
Утюг	от 1000вт
Чайник обычный	от 2000вт
Микроволновка	от 1000вт

Рекомендации: как выбирать автоинвертор 12-220В

В первую очередь – изучите характеристики устройств, которые
будет питать этот автомобильный инвертор – смотрите информацию на блоке питания
бытового прибора, или корпусе (количество Ватт). В среднем, зарядка для
смартфона потребляет около 20 Вт, ноутбука – от 30 Вт, электробритва – от 10
Вт, а электрочайник – 1000Вт и выше. Выберите самый мощный девайс, которым
собираетесь обходиться. Далее – возьмите 30-35% запас по значению мощности.
Например, если собираетесь подключать от авто 800–900Вт шлифмашину со 125
кругом – мощность преобразователя напряжения для нее должна быть не ниже
1300Вт.

Автомобильный инвертор на 1500 Вт
Автомобильный инвертор на 1500 Вт

Также учитывайте, что большинство китайских приборов всегда
выдают мощность меньше заявленной в характеристиках пиковой – ищите указание «номинальная».

Характеристики, по которым нужно выбирать инвертор:

• Выдаваемая номинальная мощность на выходе (для
  длительной работы).
• Пусковая (импульсная или пиковая) мощность в
  режиме повышенной нагрузки или перегрузки).
• Показатели напряжения на выходе (стандарт –
  220В+/- 10%, 50Гц).
• Отсутствие потерь на преобразование (КПД
  инвертора должен быть от 90% и более, чем выше – тем лучше).
• Тип охлаждения – активное (кулер) или пассивное
  (металлический радиатор).
• Холостое энергопотребление – ток покоя (обычно
  от 1 ампера или 12Вт/ч.).
• Напряжение питания (зависит от того, какой ток в
  автомобиле 12 или 24V).
• Системы защиты (чем больше – тем лучше) – от перегрузки,
  замыкания, от броска напряжения, от перегрева (тепловая защита).
• Характер синусоиды выдаваемого тока (гладкая,
  или ступенчатая).

КПД у самых
эффективных устройств достигает 95% остальные 5% – выделяются в тепловом
эквиваленте и рассеиваются, поэтому, определившись с мощностью, оцените тип
охлаждения приспособления.

При наличии эффективного кулера энергопотребление у самого
прибора – будет больше, но незначительно, а вот ресурс ему принудительное
охлаждение увеличит вдвое.

Электроприборы, требующие большого пускового тока – УШМ,
дрели и подобные инструменты – также могут создавать повышенную нагрузку на инвертор
просто в процессе работы. При этом производительность их падает ощутимо – дрель
или болгарка будут «тормозить» и «разгоняться». Учитывая неспособность слабых
дешевых DC-AC преобразователей выдавать
ток на пиковых нагрузках дольше 3–5 минут – для длительных работ по металлу на
выезде, автомобильный инвертор неэффективен. Проще приобрести отдельный компактный
двухкиловаттный генератор на бензине.

Какие бывают?

Инверторы для автомобилей делятся на 2 типа:

1. С преобразованной синусоидой. Проще говоря, в таких инверторах до 12 В и наблюдается незначительные несоответствия со стороны напряжения. Это не воздействует на мощность обыкновенных устройств, напряжение которых 220 В, за исключением замерного и врачебного оборудования.
2. С непрерывной либо пропорциональной синусоидой. Несоответствий нет, все рабочие коэффициенты выполняются без ошибок. Станут отличным решением для любого оборудования, напряжение которого не более 220 В.

Силовые выпрямители делятся на:

• Устройства до 100 Вт. Они функционируют от прикуривателя и справляются с малыми нагрузками. Станут отличным выбором для зарядки бытовой техники;
• Устройства 100-1500 Вт. Обладают обширным диапазоном использования. Питаются от АКБ. В комплект поставки должны быть включены вспомогательные детали: провода и т.д.;
• Устройства от 1500 Вт и выше. Станут отличной покупкой для функционирования микроволновой печи далеко от городских условий и иных похожих ситуаций с напряжением приблизительно 220 В.

Стоит отдать предпочтение такому инвертору для автомобиля 12/220В, чтобы был с резервом мощности. Например, определенные гаджеты могут расходовать больше ресурсов, чем указано изготовителем.

Усовершенствования схем инверторов

Приведенные в статье устройства крайне просты и по ряду функций не могут сравниться с заводскими аналогами. Для улучшения их характеристик можно прибегнуть к несложным переделкам, которые к тому же позволят лучше понять принципы работы импульсных преобразователей.

Увеличение выходной мощности

Все описанные устройства работают по одному принципу: через ключевой элемент (выходной транзистор плеча) первичная обмотка трансформатора соединяется с входом питания на время, заданное частотой и скважностью задающего генератора. При этом генерируются импульсы магнитного поля, возбуждающие во вторичной обмотке трансформатора синфазные импульсы с напряжением, равным напряжению в первичной обмотке, умноженному на отношение числа витков в обмотках. Следовательно, ток, протекающий через выходной транзистор, равен току нагрузки, помноженному на обратное соотношение витков (коэффициент трансформации)

Именно максимальный ток, который может пропускать через себя транзистор, и определяет максимальную мощность преобразователя

Следовательно, ток, протекающий через выходной транзистор, равен току нагрузки, помноженному на обратное соотношение витков (коэффициент трансформации). Именно максимальный ток, который может пропускать через себя транзистор, и определяет максимальную мощность преобразователя.

Существуют два способа увеличения мощности инвертора: либо применить более мощный транзистор, либо применить параллельное включение нескольких менее мощных транзисторов в одном плече. Для самодельного преобразователя второй способ предпочтительнее, так как позволяет не только применить более дешевые детали, но и сохраняет работоспособность преобразователя при отказе одного из транзисторов. В отсутствие встроенной защиты от перегрузок такое решение значительно повысит надежность самодельного прибора. Уменьшится и нагрев транзисторов при их работе на прежней нагрузке.

На примере последней схемы это будет выглядеть так:

Автоматическое отключение при разряде аккумулятора

Отсутствие в схеме преобразователя устройства, автоматически отключающего его при критическом падении напряжения питания, может серьезно подвести Вас, если оставить такой инвертор подключенным к аккумулятору автомобиля. Дополнить самодельный инвертор автоматическим контролем будет крайне полезно.

Простейший автоматический выключатель нагрузки можно сделать из автомобильного реле:

Как известно, каждое реле имеет определенное напряжение, при котором замыкаются его контакты. Подбором сопротивления резистора R1 (оно будет составлять около 10% от сопротивления обмотки реле) настраивается момент, когда реле разорвет контакты и прекратит подачу тока на инвертор.

ПРИМЕР: Возьмем реле с напряжением срабатывания (U_р) 9 вольт и сопротивлением обмотки (R_о) 330 ом. Чтобы оно срабатывало при напряжении выше 11 вольт (U_min) , последовательно с обмоткой нужно включить резистор с сопротивлением R_н, рассчитываемым из условия равенства U_р/R_о=(U_min—U_р)/R_н. В нашем случае потребуется резистор на 73 ома, ближайший стандартный номинал – 68 ом.

Конечно, это устройство крайне примитивно и является скорее разминкой для ума. Для более стабильной работы его нужно дополнить несложной схемой управления, которая поддерживает порог отключения гораздо точнее:

Регулировка порога срабатывания осуществляется подбором резистора R3.

Предлагаем посмотреть видео по теме

Автомобильный инвертор, или как сделать розетку 220 вольт в автомобиле?

Практически все современные автомобильные преобразователи тока оснащены двумя USB-портами и розеткой переменного тока. Через двойные USB-порты можно заряжать большинство моделей телефонов и планшетов одновременно, а розетки переменного тока отлично подходят для гирлянд, ноутбуков, молокоотсосов, аппаратов для вентиляции легких, ингаляторов, игровых консолей, телевизоров, холодильников, DVD-плееров, «болгарок», дрелей, микроволновок, фонариков, iPad и многих других электронных устройств.

Запитать инвертер можно через прикуриватель в салоне авто при помощи соответствующего кабеля или напрямую от аккумулятора.

Автомобильный инвертер идеально подходит для путешествий: зачастую это небольшое устройство длиной около 20 см, а шириной около 10 см, компактное и удобное. Чрезвычайно портативное и легкое. Вес – около 1 кг.

Хороший инвертер всегда имеет систему защиты — встроенный предохранитель для защиты вашего устройства. Безопасная конструкция зарядки обеспечивает защиту от перегрева, перепадов напряжения, короткого замыкания и перегрузки.

Прочный металлический корпус обеспечивает улучшенную защиту от намокания и ударов. Встроенный очень тихий охлаждающий вентилятор помогает предотвратить перегрев.

В зависимости от планируемых задач, при покупке обязательно обратите внимание на значение выходной мощности, которой обладает преобразователь

Температурная защита

Покупая преобразователь, почти каждый автомобилист хочет использовать его как в холодное время года, так и жарким летом. Поэтому если этот параметр тоже важен для вас, обязательно уточните этот момент у продавца, а лучше прочитайте инструкцию и характеристики прибора. Чаще всего производители указывают диапазон от -5 до +40 градусов, но встречаются и более стойкие модели или, наоборот, инверторы, которые плохо переносят перепады температурного режима.

Кроме этого, качественный инвертор обязательно будет оснащен системой, предохраняющей от:

• неправильного подключения электроприборов;
• несоблюдения полярности;
• коротких замыканий;
• слишком низкого или высокого входного напряжения;
• перегрева;
• перегрузок на выходе.