Як працює автомобільний інвертор

Чому треба перетворювати постійну напругу в змінну?
Більшість автомобілів, будинків на колесах отримують живлення від 12 вольта, але в деяких автомобілях, наприклад вантажівках, застосовуються батареї на 24 вольта.
Автомобільні інвертори бувають різні, тому при виборі інвертора важливо знати напруга мережі автомобіля. У будь-якому випадку автомобільна батарея - джерело постійної напруги і струм вона може віддавати тільки постійний.
Постійний струм - це добре, але багатьом пристроям для роботи необхідний змінний струм. Їх необхідно живити напругою 220 вольт, хоча деякі прилади розраховані на роботу від напруги 110 вольт це стандарт США.
Якщо частота струму дорівнює 50 Гц - це значить що за одну секунду напрямок струму змінюється 50 разів. Робота інвертора розділена на два циклу, спочатку він збільшує напругу постійного струму, потім перетворює постійну напругу в змінну, потрібної частоти.

Перетворення постійної напруги в змінну.
Найперші інвертори були електромеханічними пристроями. Постійний струм протікав через електромагніт, створюючи магнітне поле. Це поле притягувало пластину на пружині, через яку тек ток на електромагніт. Ланцюг розмикалася, електромагніт вимикався, а пружинка назад притягувала пластину, замикаючи ланцюг. Цикл повторювався знову і знову. Ці інвертори відомі своїм дзижчать звуком.
В сучасних инверторах застосовують транзистори для досягнення того ж ефекту, тому вони не дзижчать. Далі йде нетривіальне завдання - отримання синусоїди. На виході описаної схеми буде меандр. Для перетворення меандру в сінусойду застосовують ряд фільтрів, що складаються з ємностей і індуктивностей. У недорогих инверторах фільтрація може зовсім відсутніми.
Деякі пристрої чутливі до форми живлячої напруги і вартість інвертора здатного живити такі пристрої може доходити до декількох тисяч доларів. Також існує клас спеціалізованих інверторів на виході яких сінусойда чистіше ніж у побутовій мережі.

Вати, піки і сплески.
Перший крок при виборі інвертора - це перевірити відповідність напруги живлення інвертора і батареї, яку ми будемо використовувати. У більшості випадків використовують 12 вольта акумулятор, таким чином, інвертор повинен бути розрахований на живлення від 12 вольт.
Наступним кроком визначимо які пристрої плануємо від нього живити. Сумарна потужність всіх пристроїв, які підключаються одноразово, не повинна перевищувати потужність інвертора. Якщо ми хочемо одночасно живити блендер на 600 Ватт та кавоварку на 600 Ватт, то потужність інвертора повинна перевищувати 1200 ват. Деякі пристрої, в яких встановлені двигуни або такі, як телевізор, в момент включення можуть споживати потужність, яка в кілька разів перевищує номінальну робочу потужність - пікова потужність, вона повинна бути вказана на етикетці. Необхідно переконатися, що пікова потужність інвертора перевищує пікову потужність пристрою, що підключається. Мікрохвильові печі - особливий випадок. Ми знаємо що потужність мікрохвильовки становить приблизно 500 ват. Це потужність, яка передається їжі, реально споживана потужність може бути в кілька разів вище. Реальна потужність мікрохвильовки вказана в паспортних даних, тому вибираючи інвертор до якого буде підключатися мікрохвильовка необхідно переконатися що потужність інвертора перевищує реальну потужність мікрохвильовки.
Також не варто підключати потужні споживачі, більше 400 Ватт, якщо інвертор підключений через прикурювач. При такому підключенні в кращому випадку перегорить запобіжник прикурювача.
Ну і заключна специфікація - це форма вихідного сигналу. Якщо ми плануємо, за допомогою інвертора живити обладнання, яке чутливо до форми напруги, то треба шукати інвертор на виході якого "ідеальний синус". Будьте готові до того, що ціна на такий інвертор буде в 10 разів більше, ніж ціна на інвертор такої ж потужності, але з модифікованою сінусойдой. Модифікований синус - це меандр, який пройшов деяку фільтрацію, виходить що це вже не меандр, але і не зовсім гладкий синус.

Підключення інвертора.
Підключити інвертор просто більшість з них відноситься до пристроїв типу "підключи і користуйся", як правило, це інвертори малої потужності. Такі перетворювачі підключаються до прикурювача автомобіля, на цьому підключення завершено.
Якщо купити інвертор, який здатний видати велику потужність, правильний монтаж стає трішки складніше. Якщо потужність інвертора перевищує 400 Ватт, необхідно підключити його безпосередньо до акумулятора. Вхідні кабелі зазвичай оснащені "крокодилами", які можуть бути надіті на клеми акумулятора. Якщо підключення постійне, кабелі можуть бути підключені болтами до клем. Сам перетворювач може розташовуватися в будь-якому провітрюваному, сухому місці. До того ж треба сказати, що інвертор виділяє достатньо велику кількість тепла, тому оснащений вентилятором, а потужні інвертори мають в корпусі монтажні отвори для кріплення.

Чому відрізняються габарити інверторів?
Найменші інвертори можуть поміститися в кишені, більш потужні моделі розміром з великий словник. Як правило, чим потужніший інвертор, тим він більше і важче. Сучасні інвертори оснащені деякими функціями безпеки, деякі моделі видають звуковий сигнал коли напруга батареї стає занадто низьким.
Якщо інвертор перегрівається або перевищено допустимий струм, він автоматично відключається, він також відключається в разі короткого замикання. Крім того, що він запобігає можливість виникнення пожежі, такий захист надає ще один великий плюс і полягає він в наступному, якщо доторкнутися до вихідних проводів інвертора, він піде на захист (відключиться), ураження струмом буде короткочасним і не завдасть серйозних травм.

Скільки коштує інвертор?
Інвертор з модифікованим синусом на виході, потужністю 200 Ватт, можна купити всього за 25 $, а потужністю 6000 Ватт приблизно за 1000 $.
Інвертор потужністю 300 Ватт з чистим синусом на виході, коштує приблизно 200 $.