Инвертор что это в автомобиле
220 вольт в автомобиле – все что нужно знать об инверторах
Лето – пора автопутешествий, и мы берем с собой в машину привычные домашние гаджеты, устройства и инструменты. Однако далеко не все из них можно зарядить от USB и прикуривателя – многие будут работать только от розетки 220 вольт… Для этого случая давно придуманы автомобильные инверторы – давайте разберемся, как они устроены, какими свойствами должны обладать и где пределы их возможностей.
Все больше электронных и электрических устройств, приборов и инструментов, прежде привязанных к розетке, становятся беспроводными. Однако окончательно беспроводной век еще не наступил, и огромный парк техники по-прежнему жестко зависим от питания или зарядки от электросети 220 вольт. Менять эту технику на более современную с целью приобрести возможность питать или заряжать ее в автомобиле нерационально и просто расточительно. И проблема необязательно распространяется лишь на устаревшее оборудование – к примеру, любой достаточно современный аккумуляторный инструмент (шуруповерт, «болгарка», лобзик, цепная пила и т. п.) штатно комплектуется сетевым зарядным устройством, но вот зарядник под гнездо автомобильного прикуривателя продается всегда опционально, стоит дорого, а в ассортименте многих брендов электроинструмента и вовсе отсутствует!
В подобных ситуациях поможет автомобильный инвертор – прибор, преобразующий постоянный ток 12 вольт в переменный, с напряжением 220 вольт и традиционной для квартиры двухгнездовой розеткой. В некоторых автомобилях такое устройство имеется штатно – оно интегрировано под обшивку, а розетка выведена наружу в салоне или в багажнике. Если же таковой опции нет, обзавестись преобразователем напряжения нетрудно. Давайте разберемся, какими бывают инверторы 12 вольт/220 вольт и каким должен быть правильный гаджет!
Розетка штатного инвертора в багажнике Toyota Land Cruiser
Розетка штатного инвертора в багажнике Volkswagen Tiguan
Внешний вид
Собственно, две взаимосвязанные между собой характеристики – это мощность и форма корпуса. Маломощные преобразователи-инверторы могут быть оформлены в виде крупного «адаптера», вставляемого непосредственно в прикуриватель, или в виде цилиндра, диаметром, как у банки газировки для установки в подстаканник – с кабелем в тот же прикуриватель. Такой формат весьма удобен, но существенно ограничен по мощности – у первого варианта она обычно не превышает 70-100 ватт, у второго – 100-150 ватт (хотя анонсировано может быть и больше – в зависимости от наглости производителя!). Охлаждение у таких гаджетов обычно естественное, безвентиляторное. Корпуса – безопасные, пластиковые.
Более мощные инверторы выпускаются в виде прямоугольных алюминиевых корпусов с радиаторными ребрами и с вентиляторами продувки. Как правило, модели до 200 ватт мощности еще имеют шнур в прикуриватель (и иногда могут даже быть безвентиляторными), но более мощные уже идут с проводами-«крокодилами» для подключения напрямую к клеммам аккумулятора под капотом и с эффективной системой охлаждения продувкой. Уход от легкого подключения в прикуриватель к не слишком удобному и непригодному для использования в движении подключению «крокодилами» связан с тем, что предохранитель в цепи прикуривателя на большинстве машин не превышает номинал в 15 ампер. С таким потребляемым током инвертор не может выдавать более двухсот ватт во избежание перегорания предохранителя.
Еще более могучие модели преобразователей напряжения ограничены по мощности фактически только возможностями аккумулятора и генератора среднестатистического автомобиля. В продаже есть инверторы на мощность до 1,5-2 киловатт, и даже выше. Рассмотрим взаимосвязь мощности и возможностей более подробно!
Мощность и нагрузка
Не станем глубоко вникать в КПД таких преобразователей – он весьма высок и для простоты будем считать написанную на корпусе мощность равно относящейся и к питаемой нагрузке, и к потребляемому от аккумулятора автомобиля току.
От наиболее компактных устройств мощностью менее 100 ватт (к которым относятся и встроенные штатные инверторы) можно питать в лучшем случае зарядное устройство для ноутбука (да и то с не слишком мощной батареей), сетевой зарядник планшета, электробритву – если вы много времени проводите в авто, домашний фумигатор, чтобы выгнать перед ночевкой из салона комаров, и тому подобную слабосильную мелочевку.
У инверторов с мощностью 100-200 ватт ассортимент доступных питаемых устройств пошире, но не радикально. Практически никакой 220-вольтовый электроинструмент через инвертор с подключением в прикуриватель работать не сможет: самая хилая «болгарка» обычно требует не менее 400 ватт мощности, дрель – 300-350 ватт, и т. п. Дрель запустится, если нажимать на ее кнопку достаточно плавно, но при малейшей нагрузке от сверления на преобразователе сработает защита… С помощью инверторов с мощностью под 200 ватт можно запитать, к примеру, дешевенькую орбитальную (эксцентриковую) шлифмашинку – в принципе, это полезная возможность для желающих отполировать кузов, но не имеющих гаража с розеткой! Или мультифункциональный мини-гравер, позволяющий работать с небольшими сверлами, шарошками, борами, крошечными отрезными и шлифовальными кругами, что порой весьма выручает при ремонте автомобиля.
А вот инверторы на 400-500 ватт и выше уже существенно расширяют возможности автономности водителя. С их помощью можно включать в полевых условиях самый разный и относительно мощный электроинструмент – важно не забывать запускать мотор во избежание быстрой посадки аккумулятора. И помнить о главном – у многих мощных электроприборов (особенно с электродвигателями) кратковременный пусковой ток превышает рабочий ток в полтора-два раза. И инвертор должен быть на такой запас рассчитан!
Что же позволяют инверторы мощностью 800 ватт, 1000 ватт, 1500 ватт и выше? Можно подумать, что с ними автомобиль превращается в электростанцию, способную запитать здоровенную «болгарку» с 230-миллиметровым диском, небольшую тепловую пушку, полноценный пылесос и многое другое, но увы, это не так… Главный ограничивающий фактор – мощность генератора автомобиля! Даже если считать КПД преобразователя-инвертора за 100% (хотя и это не так), киловаттный инвертор при полной нагрузке потребует от бортсети автомобиля 70-80 ампер! Столь высокий ток невозможно безопасно и долговременно передавать через точечный контакт клемм-«крокодилов», да и многие генераторы при такой нагрузке будут работать на пределе, что совсем не полезно. Причем это касается не только генераторов с максимальным током отдачи 90 ампер, но и более мощных. С годами у запрессованных в мост выпрямительных диодов ухудшается теплопередача и повышается сопротивление в точке контакта, и на повышенных (однако не превышающих допустимый предел) токах начинается перегрев моста, и приближается выход его из строя.
Мощность потребителя, подключаемого к ЛЮБОМУ инвертору, всегда нужно выбирать как минимум на 25% меньше, чем предельное значение в ваттах, написанное на корпусе инвертора. А особо мощных преобразователей это касается даже в большей степени! Долговременно и надежно питать от инвертора-«киловаттника», подключенного к аккумулятору легкового автомобиля, можно в лучшем случае приборы и инструменты с мощностью 600-700 ватт – остальное закладывается на пиковые пусковые токи.
Защита от перегрузки
Очень важная характеристика любого инвертора – наличие качественной защиты от перегрузок по выходу. Подключение нагрузки с пусковым током выше номинального рабочего может спалить сам инвертор или как минимум выжечь предохранитель прикуривателя в блоке предохранителей машины. Хилая 400-ваттная болгарка под 115-й диск при включении на секунду берет ватт 500 и более, и даже маломощный зарядник для ноутбука с момента втыкания в розетку порождает кратковременный стартовый импульс высокого тока, сопровождающийся искрой и громким щелчком.
Дешевые инверторы для защиты от подключения слишком мощной нагрузки оснащаются простейшим плавким предохранителем, расположенным внутри штекера прикуривателя – менять его в случае перегорания муторно и не всегда возможно. Поэтому защита должна быть электронной и относительно «умной» – инвертору нужно кратковременно выдерживать пиковые перегрузки для запуска электроприборов и электроинструмента с высокими пусковыми токами, а при основательной перегрузке преобразователь выключается и с небольшой задержкой автоматически включается заново.
Вот только при покупке на Алиэкспресс (да и не только) тип защиты, алгоритм ее работы и адекватность срабатывания понять до приобретения достаточно сложно – описание не всегда отражает реальность, а отзывы неточны… Остается полагаться на лоты с большим количеством развернутых отзывов от людей, имеющих понимание в электрике, или просто надеяться на удачу…
Доработка инструмента для работы совместно с инвертором
Нередко бывает так, что ваш инвертор по заявленному току подходит для того устройства, которое планируется через него включать, но на деле постоянно вырубается из-за высокого пускового тока. Подобное частенько наблюдается при реализации такой распространенной прикладной задачи, как включение в полевых условиях «болгарки»… Если ваша «болгарка» или иной инструмент не имеет кнопки с зависимостью оборотов от степени нажатия, позволяющей запустить инструмент мягко, без броска тока, плавный пуск можно сделать своими руками. Для этого потребуется универсальный модуль для плавного пуска, который можно приобрести и легко за десять минут встроить практически в любое устройство. Выглядит такой модуль как крошечная коробочка с двумя проводами, и включается она в разрыв любого из двух проводов питания электроприбора – внутри корпуса или даже снаружи, на выносе! В сам инвертор ее, кстати, тоже можно встроить.
Опасен ли инвертор?
Увы, 220 вольт в инверторе столь же опасны, как и 220 вольт в домашней розетке. Преобразователь категорически нельзя брать и включать мокрыми руками, и, памятуя о тотальном китайско-безымянном происхождении большинства этих гаджетов, весьма желательно проверить утечку тока на корпус, если в вашей модели он металлический. Подключите к свежекупленному инвертору мультиметр в режиме вольтметра переменного тока: поочередно к каждому из выходных гнезд и к корпусу – напряжения на щупах тестера быть не должно!
Инвертор для автомобиля 12 в 220 — как выбрать и что купить?
Инве́ртор — устройство для преобразования постоянного тока в переменный[1] с изменением величины напряжения. Обычно представляет собой генератор периодического напряжения, по форме приближённого к синусоиде, или дискретного сигнала.
Инверторы напряжения могут применяться в виде отдельного устройства или входить в состав источников и систем бесперебойного питания аппаратуры электрической энергией переменного тока.
— Инверторы напряжения позволяют устранить или по крайней мере ослабить зависимость работы информационных систем от качества сетей переменного тока. Например, в персональных компьютерах при внезапном отказе сети с помощью резервной аккумуляторной батареи и инвертора, образующих источник бесперебойного питания (ИБП), можно обеспечить работу компьютеров для корректного завершения решаемых задач. В более сложных ответственных системах инверторные устройства могут работать в длительном контролируемом режиме параллельно с сетью или независимо от неё.
— Кроме «самостоятельных» приложений, где инвертор выступает в качестве источника питания потребителей переменного тока, широкое развитие получили технологии преобразования энергии, где инвертор является промежуточным звеном в цепочке преобразователей. Принципиальной особенностью инверторов напряжения для таких приложений является высокая частота преобразования (десятки-сотни килогерц). Для эффективного преобразования энергии на высокой частоте требуется более совершенная элементная база (полупроводниковые ключи, магнитные материалы, специализированные контроллеры).
— Как и любое другое силовое устройство, инвертор должен иметь высокий КПД, обладать высокой надежностью и иметь приемлемые массо-габаритные характеристики. Кроме того, он должен иметь допустимый уровень высших гармонических составляющих в кривой выходного напряжения (допустимое значение коэффициентов гармоник) и не создавать при работе недопустимый для других потребителей уровень пульсации на зажимах источника энергии.
— В системах чистого измерения Grid-tie инвертор используется для подачи энергии от солнечных батарей, ветрогенераторов, гидроэлектростанций и других источников зелёной энергии в общую электрическую сеть.
*Временами приходится пользоваться устройствами для автономного или резервного питания. Это могут быть автономные инверторные бензогенераторы, автомобильные инверторы, источники бесперебойного питания в режиме работы от батарей. В общем, все те устройства, в составе которых присутствует инвертор. И все бы ничего, но не все подобные устройства выдают на выходе синусоидальное переменное напряжение, на которое, собственно, и рассчитано все электрооборудование. То есть переменное-то оно у всех, а вот форма этого напряжения может быть далеко не синусоидальная.
Инвертор с модифицированной синусоидой или «Квазисинусоидой» — это более дешевый вид преобразователя 12 или 24 в 220. Подойдет для ноутбуков, ламп накаливания, дрелей, зарядки телефонов, планшетов и других устройств которые не требуют чистый синус.
Выбираем автоинвертор: основные характеристики и пять популярных моделей
Большинство современных устройств, которые могут понадобиться в автомобиле, можно совершенно спокойно заряжать от прикуривателя, благо дефицита с зарядными нет. Другое дело, когда необходимо подключить оргтехнику либо электроинструмент. В таком случае имеет смысл приобрести преобразователь напряжения, который позволит подключать к электросети автомобиля приборы с обычной «вилкой».
Перед выбором автомобильного инвертора в первую очередь необходимо подсчитать суммарную мощность приборов, подключение которых планируется. После подсчета, полученную величину можно смело увеличивать на 30%. Запас мощности должен быть всегда не только из расчета подключения чего-то более мощного, но и чтобы избежать работы инвертора на пределе возможностей.
У самих инверторов характеристик на самом деле не так уж много.
Входное и выходное напряжение. С этими параметрами все просто: входное напряжение должно соответствовать реальным показателям при подключении; выходное соответственно не должно выходить за рамки напряжения, на которое рассчитаны подключаемые электроприборы. Зачастую выходное напряжение колеблется в пределах плюс-минус 10% от 220 В.
Пиковая мощность инвертора. При включении некоторых приборов пусковые нагрузки превышают постоянную выходную мощность. Поэтому запас пиковой мощности просто необходим, иначе есть шанс, что приборы серьезнее зарядки ноутбука просто не смогут включиться.
КПД выражается в процентах и отражает, какое количество входной энергии будет преобразовано в выходную. КПД большинства инверторов держится на уровне 85-92%.
Защитные функции. Защита от короткого замыкания, от перегрузки, от перегрева, от пониженного входного напряжения и от неправильной полярности поможет продлить «жизнь» как инвертора, так и бортовой электросети. Пониженное входное напряжение сообщает о скорой разрядке аккумулятора, поэтому эту функцию можно отнести к разряду обязательных.
А теперь пятерка популярных автоинверторов от различных производителей. Все цены указаны справочно.
Gembird EG-PWC-035 1200W
Mystery MAC-2000
Популярный преобразователь напряжения от известного своими демократичными ценами бренда Mystery. За почти 200 долларов в машине можно будет подключать приборы суммарной мощностью до 2000 Вт, с пиковыми мощностями до 4000 Вт. Как и в предыдущем инверторе, пользователю доступны 2 розетки и USB-порт. Что примечательно, в инструкции наглядно описан процесс расчета времени работы аккумулятора без генератора. У аппарата предусмотрены все необходимые виды защит, что для такой мощности воспринимается как само собой разумеющееся.
AVS Energy 600W
Компромиссная модель инвертора, которая не позволит подключить серьезные электроинструменты, но вполне справится с некоторыми инструментами попроще, а заодно и с компьютерной техникой. Для мобильных телефонов и небольших гаджетов предусмотрен порт USB. Стоимость инвертора составляет порядка 53 долларов. Подключение возможно как к клеммам аккумулятора, так и к прикуривателю, но с последним нужно быть осторожнее. Аппарат оборудован всеми видами защиты.
Наш вердикт
Для чего нужен автомобильный инвертор
В жизни каждого человека рано или поздно случаются ситуации, когда возникает крайняя необходимость в наличии розетки на удалении от централизованного электроснабжения, а под рукой, при этом, ничего нет. Чаще всего подобная потребность возникает во время отдыха на природе или дальней поездки на автомобиле. И вот случилось так, что в этих условиях Вам понадобилось подключить какой-либо электроприбор к сети, которой нет поблизости. Централизованное электроснабжение можно попытаться заменить каким-либо автономным источником. Во время отдыха на природе этим источником запросто может стать инверторный бензогенератор малой мощности. Данные агрегаты отличаются низкой массой (порядка 10 килограмм), экономичностью и низким уровнем шума благодаря конструкции закрытого типа. Нескольких литров бензина будет достаточно, чтобы часами обеспечивать искусственное освещение и прочие блага цивилизации. Многие, судя по отзывам, быстро привыкают к такому комфортному отдыху и больше не представляют его без инверторного бензогенератора. Но что делать, если потребность в электроэнергии возникла прямо во время поездки на автомобиле? Скажем, Вам нужно зарядить ноутбук. Останавливаться на несколько часов, дабы дать поработать бензогенератору? Зачем, когда существует устройство, позволяющее превратить Ваш автомобиль в импровизированный бензиновый или дизельный генератор, благодаря чему Вы можете использовать электроприборы невысокой мощности прямо в дороге. Только что мы кратко ответили на вопрос, для чего нужен автомобильный инвертор. Давайте более подробно рассмотрим, что такое инвертор, для чего он нужен, его виды, и в чем отличия непосредственно автомобильного инвертора.
Если Вам пригодится автомобильный инвертор, Вы запросто можете заказать его в интернет-магазине «Вольтмаркет» с быстрой доставкой, либо купить самовывозом в наших стационарных магазинах, открытых в Киеве, Харькове, Днепре или Одессе.
Принцип работы инвертора
Рассматривать принцип работы автомобильного инвертора мы будем в разрезе всех инверторов, так как их функционал радикально не отличается. И так, для чего нужен инвертор? Само понятие инвертировать что-либо говорит о преобразовании в нечто противоположное. Инвертировать можно, к примеру, цвета в изображении, а можно — тип электрического сигнала. В частности, речь идет о преобразовании постоянного тока в переменный (DC-AC), так как обратное преобразование осуществляют другие устройства — выпрямители. Сам процесс преобразования постоянного тока в переменный происходит за счет широтно-импульсной модуляции. Суть данной технологии преобразования заключается в том, что для создания импровизированного полупериода синусоиды с высокой частотой замыкается пара IGBT-транзисторов. Краям синусоиды соответствуют наиболее короткие импульсы высокой частоты, а высшая точка импровизированной синусоиды будет выглядеть как импульс наиболее длительной скважности. Дабы «нарисовать» отрицательную полуволну синусоиды, с высокой частотой начинает коммутироваться другая пара транзисторов. И так по кругу. После фильтрации наша синусоида отправляется на выход к потребителю. Этот обобщенный принцип работы можно применить ко многим инверторам, однако от модели к модели в схеме могут иметься различия.
Автомобильный инвертор, в отличие от генераторов, не является источником питания. Он лишь преобразователь, на который следует подать сигнал постоянного тока для дальнейших манипуляций, описанных выше. Самым очевидным и распространенным автономным источником постоянного тока является аккумуляторная батарея. Именно от нее и питаются инверторы.
Классификация инверторов
Инверторы — это довольно обширная группа приборов, которые могут применяться в самых разнообразных обстоятельствах. Инверторы можно классифицировать по следующим параметрам:
Данные технические характеристики можно отнести к основным, однако имеется немало дополнительных, будь то количество розеток, устройства индикации. Защитные функции и прочее. Все, что Вам надо, Вы можете проверить собственноручно, посетив стационарные магазины «Вольтмаркет» в Киеве, Харькове, Днепре и Одессе.
Назначение инверторов
В зависимости от набора параметров и особенностей инверторы делятся на различные сферы применения. Перед тем, как начать подбор инвертора, Вы должны четко понимать, для чего Вам нужен данный прибор. Перейдем к конкретике. Возьмем автомобильный инвертор. Его основная задача — питание маломощного оборудования напряжением 220В в дороге. Стандартные инверторы для подключения к АКБ оснащены клеммами, что для автомобильного инвертора попросту никуда не годится. Именно поэтому первое, чем характеризуется автомобильный инвертор — это способ его подключения через прикуриватель. Удобно, не так ли? Подобный подход позволяет миновать одну немаловажную проблему. Дело в том, что для тяговой нагрузки, к которой относится инвертор, наилучшим вариантом являются не плохо переносящие сильный разряд стартерные аккумуляторы, а тяговые гелевые АКБ. Но инвертор автомобильный и аккумулятор, соответственно, стартерный. Но в данном случае это не является проблемой благодаря тому, что Вам в поездке будет помогать генератор. Таким образом, автомобильный инвертор будет питаться от генератора. Тем не менее, следует соблюдать осторожность, ведь у автомобилей разные генераторы и разное потребление энергии бортовыми системами. Мощности генератора может попросту не хватать и на бортовые системы, и на автомобильный инвертор под нагрузкой, в связи с чем аккумуляторная батарея будет медленно разряжаться. Мощность автомобильных инверторов колеблется от 0.1 до 0.3 кВа, дабы свести к минимуму вероятность разряда аккумуляторной батареи сильным энергопотреблением. Разумеется, для каких-либо нужд во время отдыха на природе может подойти автомобильный инвертор с подключением к АКБ клеммами, однако в таком случае лучше возить с собой тяговый гелевый аккумулятор, чем «издеваться» над стартерной АКБ, когда автомобиль заглушен. Прекрасные примеры автомобильных инверторов — это Luxeon IPS-300S или АИДА 12/220-300Вт.
Помимо автомобильных инверторов существуют и другие варианты. Для резервного питания домашней техники, к примеру, подойдут инверторы той же конструкции, что и автомобильные, только более высокой мощности и с «крокодилами» вместо прикуривателя, как Luxeon IPS-3000МС. Также стоит упомянуть автономные инверторы, которые в нашем интернет-магазине в большинстве своем представлены отечественной компанией Леотон. Отличий у данных инверторов от обыкновенных два. Во-первых, автономные инверторы Леотон могут автоматически вводиться в работу, зафиксировав выход сетевого напряжения за допустимый диапазон, тем самым обеспечив бесперебойную работу потребителя. Во-вторых, в инверторы Леотон встроено зарядное устройство, которое осуществляет подзарядку АКБ при наличии сети. Хотя у автомобильных инверторов тоже, можно сказать, есть зарядное устройство в виде генератора. Но это не значит, что Вам не нужно иметь свое. Аккумулятор автомобиля часто подвергается неправильной эксплуатации из-за городского стиля вождения, что в купе со старением батареи может привести к неприятным последствиям. Поэтому обязательно следует контролировать напряжение автомобильного аккумулятора и своевременно его подзаряжать при помощи собственного зарядного устройства, которое также можно купить у нас с доставкой в Киев, Харьков, Днепр, Одессу и другие города страны.
И так, каков итог? Если Вы много времени находитесь в дороге и у Вас нередко возникает необходимость в работе какого-либо оборудования, то ответ на вопрос «для чего нужен автомобильный инвертор» Вы наверняка уже знаете. Если же с Вами подобного не случалось, то рано или поздно потребность в розетке может возникнуть и лучше к подобным ситуациям быть готовым. Более подробно об опыте применения автомобильного инвертора Вы можете узнать из отзывов покупателей. Мы же, в свою очередь, можем оказать помощь в выборе подходящей модели в зависимости от Ваших потребностей.