Как повысить напряжение с 12 до 220 вольт

Как повысить постоянное и переменное напряжение

Повышение переменного напряжения

Повысить переменное напряжение можно двумя способами – использовать трансформатор или автотрансформатор. Основная разница между ними состоит в том, что при использовании трансформатора есть гальваническая развязка между первичной и вторичной цепью, а при использовании автотрансформатора её нет.

Интересно! Гальваническая развязка – это отсутствие электрического контакта между первичной (входной) цепью и вторичной (выходной).

Рассмотрим часто возникающие вопросы. Если вы попали за границы нашей необъятной родины и электросети там отличаются от наших 220 В, например, 110В, то чтобы поднять напряжение со 110 до 220 Вольт нужно использовать трансформатор, например, такой как изображен на рисунке ниже:

Следует сказать о том, что такие трансформаторы можно использовать «в любую сторону». То есть, если в технической документации вашего трансформатора написано «напряжение первичной обмотки 220В, вторичной – 110В» – это не значит, что его нельзя подключить к 110В. Трансформаторы обратимы, и, если на вторичную обмотку подать, те же 110В – на первичной появится 220В или другое повышенное значение, пропорциональные коэффициенту трансформации.

Следующая проблема, с которой многие сталкиваются – низкое напряжение в электросети, особенно часто это наблюдается в частных домах и в гаражах. Проблема связана с плохим состоянием и перегрузкой линий электропередач. Чтобы решить эту проблему – вы можете использовать ЛАТР (лабораторный автотрансформатор). Большинство современных моделей могут как понижать, так и плавно повышать параметры сети.

Схема его изображена на лицевой панели, а на объяснениях принципа действия мы останавливаться не будем. ЛАТРы продаются разных мощностей, тот что на рисунке примерно на 250-500 ВА (вольт-амперы). На практике встречаются модели до нескольких киловатт. Такой способ подходит для подачи номинальных 220 Вольт на конкретный электроприбор.

Если вам нужно дёшево поднять напряжение во всем доме, ваш выбор — релейный стабилизатор. Они также продаются с учетом разных мощностей и модельный ряд подходит для большинства типовых случаев (3-15 кВт). Устройство основано также на автотрансформаторе. О том, как выбрать стабилизатор напряжения для дома, мы рассказали в статье, на которую сослались.

Цепи постоянного тока

Всем известно, что на постоянном токе трансформаторы не работают, тогда как в таких случаях повысить напряжение? В большинстве случаев постоянку повышают с помощью дросселя, полевого или биполярного транзистора и ШИМ-контроллера. Другими словами, это называется бестрансформаторный преобразователь напряжения. Если эти три основных элемента соединить как показано на рисунке ниже и на базу транзистора подавать ШИМ сигнал, то его выходное напряжение повысится в Ku раз.

Ku=1/(1-D)

Также рассмотрим типовые ситуации.

Допустим вы хотите сделать подсветку клавиатуры с помощью небольшого отрезка светодиодной ленты. Для этого вполне хватит мощности зарядного от смартфона (5-15 Вт), но проблема в том, что его выходное напряжение составляет 5 Вольт, а распространенные типы светодиодных лент работают от 12 В.

Тогда как повысить напряжение на зарядном устройстве? Проще всего повысить с помощью такого устройства как «dc-dc boost converter» или «импульсный повышающий преобразователь постоянного напряжения».

Такие устройства позволяют повысить напряжение с 5 до 12 Вольт, и продаются как с фиксированной величиной, так и регулируемые, что позволит в большинстве случаев поднять с 12 до 24 и даже до 36 Вольт. Но учтите, что выходной ток ограничен самым слабым элементом цепи, в обсуждаемой ситуации – током на зарядном устройстве.

При использовании указанной платы выходной ток будет меньше входного во столько раз, во сколько поднялось напряжение на выходе, без учета КПД преобразователя (он в районе 80-95%).

Подобные устройства строят на базе микросхем MT3608, LM2577, XL6009. С их помощью можно сделать устройство для проверки реле регулятора не на генераторе автомобиля, а на рабочем столе, регулируя значения с 12 до 14 Вольт. Ниже вы видите видео-тест такого устройства.

Интересно! Любители самоделок часто задают вопрос «как повысить напряжение с 3,7 В до 5 В, чтобы сделать Power bank на литиевых аккумуляторах своими руками?». Ответ прост – использовать плату-преобразователь FP6291.

На подобных платах с помощью шелкографии указано назначение контактных площадок для подключения, поэтому схема вам не понадобится.

Также часто возникающая ситуация — необходимость подключить к автомобильному аккумулятору 220В прибор, а бывает что за городом очень нужно получить 220В. Если бензинового генератора у вас нет – используйте автомобильный аккумулятор и инвертор, чтобы повысить напряжение с 12 до 220 Вольт. Модель мощностью в 1 кВт можно купить за 35 долларов – это недорогой и проверенный способ подключить 220В дрель, болгарку, котёл или холодильник к 12В аккумулятору.

Если вы водитель грузовика, вам не подойдёт именно указанный выше инвертор, из-за того, что в вашей бортовой сети скорее всего 24 Вольта. Если вам нужно поднять напряжение с 24В до 220В – то обратите на это внимание при покупке инвертора.

Хотя стоит отметить, что есть универсальные преобразователи, которые могут работать и от 12, и от 24 вольт.

В случаях, когда нужно получить высокое напряжение, например, поднять с 220 до 1000В, можно использовать специальный умножитель. Его типовая схема изображена ниже. Он состоит из диодов и конденсаторов. Вы получите на выходе постоянный ток, учтите это. Это удвоитель Латура-Делона-Гренашера:

А так выглядит схема несимметричного умножителя (Кокрофта-Уолтона).

С его помощью вы можете повысить напряжение в нужное число раз. Это устройство строится каскадами, от числа которых зависит сколько вольт на выходе вы получите. В следующем видео описан принцип работы умножителя.

Кроме этих схем существует еще множество других, ниже изображены схемы учетвертителя, 6- и 8-кратных умножителей, которые используются для повышения напряжения:

В заключении хотелось бы напомнить о технике безопасности. При подключении трансформаторов, автотрансформаторов, а также работе с инверторами и умножителями будьте аккуратны. Не касайтесь токоведущихчастей голыми руками. Подключения следует выполнять при отключенном питании от устройства, а также избегать их работы во влажных помещениях с возможностью попадания воды или брызг. Также не превышайте заявленный производителем ток трансформатора, преобразователя или блока питания, если не хотите, чтобы он у вас сгорел. Надеемся, предоставленные советы помогут вам повысить напряжение до нужного значения! Если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

Выбор преобразователя напряжения 12В в 220В

Рассмотрим преобразователи напряжения, которые предназначены для эффективной трансформации напряжения источника питания постоянного тока в более высокое напряжение переменного тока. Такие устройства называются инверторы. Инверторы используются для решения многих задач, например, для обеспечения питания от свинцовых батареи, солнечных батареи или топливных элементов устройств, которые могут работать от сети переменного тока. Одним из примеров применения является преобразование электрической энергии от аккумулятора автомобиля, для зарядки ноутбука, просмотра телевизор или работы электрическим инструментом.

Существует два способа преобразования низкого напряжения питания постоянного тока в высокое переменного. Первый способ — преобразование постоянного тока низкого напряжения питания в высокое напряжение постоянного тока, а затем, преобразование высокого напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока с использованием широтно-импульсной модуляции. Второй способ — сначала преобразовать напряжение постоянного тока низкого напряжения в переменное, а затем использовать трансформатор для повышения напряжения до 220 вольт.

Из различных преобразователей, на рынке сегодня есть устройства обеспечивающие по существу две различные формы выходного переменного тока: модифицированная синусоида и чисто синусоидальное напряжение. Модифицированная синусоида имеет более прямоугольную форму, чем чистая синусоида, причем средняя мощность и среднеквадратическое напряжение такие же, как у чистой синусоиды. Преобразователи, имеющие на выходе прямоугольный сигнал намного дешевле, чем преобразователи выдающие чистую синусоиду, и, следовательно, являются привлекательной альтернативой для бытового применения.

Преобразователи с чистой синусоидой, с другой стороны, производят синусоидальное напряжение на выходе, идентичное поступающему из электрической розетки. Эти устройства способны работать с более чувствительными устройствами, поскольку модифицированная синусоида может привести к повреждению таких устройств как: прецизионный электроинструмент, цифровые часы, медицинское оборудование. Применение преобразователей с чистой синусоидой уменьшает слышимый шум в устройствах, например, люминесцентных лампах, тише работают устройства с индуктивной нагрузкой, такие как двигатели, из-за низких гармонических искажений.

На рынке силовых преобразователей, есть много вариантов. Они варьируются от самых дорогих до очень дешевых, с разной степенью качества и эффективности. Высокое качество в сочетании с высокой эффективностью существует, хотя часто при высокой денежной стоимости. Например, Samlex производит преобразователь мощностью 600 Вт с чисто синусоидальным выходом, его стоимость составляет 289 долларов. В то же время, GoPower производит преобразователь мощностью 600 Вт с модифицированной синусоидой стоимостью 69 долларов. Преобразователи с чистой синусоидой, как правило, включают очень дорогие цифровые компоненты. Преобразователи с модифицированной синусоидой более дешевые, так как там, не так много обработки выполняется над выходным сигналом, но это приводит к большому числу гармоник в выходном сигнале, которые могут повлиять на чувствительное оборудование. Многие из очень дешевых устройств выдают слегка модифицированный прямоугольный сигнал, с соответствующим напряжением и частотой.

Смотрите так же:  Кнопка пуска электродвигателя 220 вольт

Модифицированная синусоида похожа на прямоугольный сигнал, но имеет промежуточный «шаг», который позволяет в большей степени приблизить сигнал по форме к синусоиде. Такую форма сигнала легко производить, потому что, это просто переключение между тремя значениями напряжения на заданной частоте.

Преобразователь напряжения 12-220 своими руками: простая схема

Изготовить своими руками преобразователь напряжения 12/220 вольт можно буквально из подручных материалов. За основу можно взять даже блоки от простого источника бесперебойного питания – он, по сути, является двойным преобразователем – сначала происходит снижение напряжения до 12 В, чтобы обеспечить зарядку аккумулятора.

А после производится повышение напряжения до 220 В, преобразование тока из постоянного в переменный. Использоваться подобные устройства могут для питания бытовой аппаратуры вне дома – дрели, болгарки, телевизоры и т. д. Изготовить самостоятельно такое устройство несложно, да и выйдет себестоимость его меньше, чем у аналогичных приборов, которые продаются в магазинах.

Принцип работы инвертора

Второе название преобразователя – инвертор. По сути, это генератор сигнала с модуляцией широтно-импульсного типа. Питание производится от источника постоянного напряжения 12 вольт (в данном случае – от аккумулятора). На выходе устройства появляются импульсы, у которых изменяется скважность. Зависит от соотношения времени, в течение которого имеется или отсутствует напряжение. При скважности, равной единице, на выходе максимальное значение тока. При уменьшении скважности ток снижается.

Напряжение в любой момент времени на выходе составляет 220 В. Даже самый простой преобразователь 12В в 220В может работать в широком диапазоне частот – 50 кГц…5 МГц. Все зависит от конкретной схемы и применяемых в ней элементов. Частота напряжения очень высокая, для питания бытовой аппаратуры она окажется губительной. Чтобы снизить ее до стандартных 50 Гц, необходимо использовать специальной конструкции трансформаторы. ШИМ-модулятор позволяет создать из постоянного напряжения переменное с необходимой частотой.

Система обратной связи

При отсутствии нагрузки у ШИМ-модулятора скважность импульсов на минимальном уровне, значение напряжения 220 В. Как только к устройству будет подключена нагрузка, то резко увеличится ток и напряжение упадет, оно окажется меньше 220 В. Если вы решили сделать преобразователь напряжения с 12 на 220 вольт своими руками, то обязательно учитывайте наличие обратной связи. Она позволяет сравнивать напряжение на выходе с эталонным значением.

Если есть разница в напряжениях, то на генератор подается сигнал, который позволяет увеличить скважность импульсов. С помощью этой системы получается добиться максимальной мощности на выходе и более стабильного напряжения. Как только нагрузка будет отключена, напряжение снова подпрыгивает выше 220 В – система обратной связи это фиксирует и уменьшает значение скважности импульсов. И так до того момента, пока не выровняется напряжение.

Работа с севшим АКБ

При изменении скважности и значения выходного тока происходит увеличение нагрузки на источник питания. Это приводит к его разряду и снижению напряжения. И если применяется система обратной связи, она как можно сильнее увеличивает скважность сигналов, порой до максимума – единицы. Изготовленные своими руками преобразователи напряжения 12/220 вольт без обратной связи очень сильно реагируют на севшие аккумуляторы. При работе обязательно снижается значение выходного напряжения.

Если планируется подключать такую технику, как болгарки, электролампы, кипятильники или чайники, то на их работу снижение напряжения не повлияет. Но в том случае, если преобразователь нужен для подключения телевизионной техники, ноутбуков, компьютеров, серверов, усилителей, обратная связь просто необходима. Она позволяет компенсировать все скачки напряжения, что обеспечит стабильную работу устройств.

Выбор схемы

Чтобы изготовить своими руками преобразователь напряжения 12/220 В, нужно выбрать конкретную схему. Причем обязательно учитывайте мощность приборов, которые планируете подключать к нему. Прикиньте примерно, какая нагрузка будет питаться от инвертора. Обязательно прибавьте к полученной мощности еще 25% про запас, лишней не будет. Исходя из полученных данных, можно выбирать конкретную схему. И, конечно, один из важных моментов – это элементная база.

Оцените свои финансовые возможности, если планируете приобретать все компоненты. А вам потребуется немало дорогостоящих элементов. К счастью, они почти все встречаются в современной технике – в источниках бесперебойного питания, БП компьютеров и ноутбуков. Кстати, стандартный ИБП вполне можно использовать в качестве преобразователя напряжения, даже переделок не нужно. Подключаете более мощный аккумулятор к нему и все. Но придется АКБ заряжать от дополнительного источника питания – стандартный не сможет выработать нужное значение тока.

Элементы схемы преобразователя

Стандартная конструкция инвертора для преобразования постоянного тока напряжением 12 В в переменный 220 состоит из таких элементов, которые можно найти в любой современной технике:

  1. ШИМ-модулятор – специальной конструкции микроконтроллер.
  2. Ферритовые кольца для изготовления ВЧ-транформаторов.
  3. Силовые полевые транзисторы IGBT.
  4. Электролитические конденсаторы.
  5. Постоянные сопротивления различной мощности.
  6. Дроссели для фильтрации тока.

В том случае, если вы не уверены в собственных силах, можно самостоятельно собрать преобразователь по схеме мультивибратора. Трансформатор для такого устройства подойдет от ИБП или блока питания транзисторных телевизоров. У такого устройства один недостаток – внушительные габариты. Но настроить его оказывается намного проще, нежели сложные конструкции, работающие с высокочастотным током.

Эксплуатация инверторов

Если вы изготовить решили своими руками преобразователь напряжения 12/220 по простой схеме, то мощность у него может быть невысокой. Но ее вполне хватит для питания бытовой аппаратуры. Но если мощность выше 120 Вт, то ток потребления возрастает до 10 ампер как минимум. Следовательно, при использовании в автомобиле его включать в гнездо прикуривателя нельзя – все провода расплавятся и выйдут из строя предохранители.

Поэтому автомобильные инверторы, мощность которых свыше 120 Вт, обязательно нужно подключать к аккумуляторной батарее при помощи дополнительного предохранителя и реле. Обязательно проложите провод от АКБ к месту установки автомобильного инвертора. Для включения преобразователя можно использовать клавишный выключатель или кнопку в паре с электромагнитным реле – оно позволяет убрать высокий ток от органов управления.

Гармоники паразитного типа

При изготовлении своими руками преобразователей напряжения 12/220 В главное – максимально подавить все паразитные гармоники. В любой конструкции, даже самой дорогой, вырабатывается не только напряжение с частотой 50 Гц, но и гармоники. Они появляются при работе ШИМ-модулятора, частоты у них кратны.

Чтобы немного снизить действие паразитных гармоник, корпус закрывается экраном из жести и подключается он к минусовой клемме. Можно еще добиться уменьшения уровня гармоник при помощи увеличения частоты непосредственно ШИМ-модулятора и установкой фильтрующих дросселей на выходе.

Инвертор напряжения – поможет решить вопрос отключений электрики. У вас будет светло и тепло в любом случае!

Инвертор 1000 Ватт (чистый синус)
Аккумулятор Tayama AGM Deap Cycle 100 Ач (до 400 циклов)

Инвертор 2000 Ватт (чистый синус)
Аккумулятор Tayama AGM Deap Cycle 200 Ач (до 400 циклов)

Инвертор 3000 Ватт (чистый синус)
Аккумулятор Tayama AGM Deap Cycle 200 Ач (до 400 циклов)

Инвертор напряжения в Вашем доме работает вместе с аккумуляторами, солнечной панелью или ветрогенератором. Он преобразует 12 в в 220 В, когда нет электричества в доме. Например, он нужен когда произошло веерное отключение – в средствах массовой информации постоянно говорят о том, что в Украине не хватает энергетических мощностей, а значит, отключения электричества в местах, где нет подстанций, в удаленных населенных пунктах – явление пока не частое, но вполне вероятное. В 90-е годы после развала СССР веерные отключения стали частым явлением, так как работало множество фабрик, которым было нужно электричество, и энергосистема разных стран СНГ перестала дополнять друг друга и компенсировать перегрузки. Даже во времена относительной стабильности, отключения в селах случались раз в несколько месяцев. А как только начинается буря – гроза, снег, сильный ветер – любой обрыв проводов и все, сиди в темноте, пока инженеры не подключат сеть снова.

Если Вы не хотите сидеть со свечкой, используйте инвертор и аккумуляторы в источнике бесперебойного питания (ИБП), который будет подключен к Вашей домашней сети. Как только происходит отключение света, инвертор автоматически переключит домашнюю сеть на работу от аккумуляторов. Это же спасает и при скачках напряжения: если скачек небольшой, ток пойдет через инвертор и внешняя сеть будет отключена. Тоже самое при нередких скачках силы тока в сети. Если же ток сильно большой, инвертор направит его в обводной байпас – а далее либо в землю, либо в предохранитель. И снова, когда во внешней сети скачки, внутренняя сеть отделяется от внешней и работает от аккумуляторов.

Инверторы широко применяются во всех отраслях энергетики: в частных домохозяйствах – в источниках бесперебойного питания (ИБП) – для домохозяйств, для насосов и для котлов отопления; в паре с солнечными панелями и ветряными турбинами; в котельных, в лифтовом хозяйстве, в системах подогрева бассейнов; инверторы подключаются к бойлерам горячей воды, к различным механизмам и агрегатам, к системам освещения; инвертор с ИБП полезен в системах сигнализации, системах пожаротушения, в серверных комнатах и в серверах хранения информации (особенно видеонаблюдения), в различных строительных устройствах – от кранов до бетоносмесителей, в системах с насосами и т. д.

Смотрите так же:  Без нейтрального провода

Практическое значение в определении инвертора напряжения состоит в том, что инвертор — работает как трансформатор постоянного напряжения в переменное. Это полезно там, где входящее напряжение обязательно постоянное, например если дом питается от аккумуляторов или от солнечной панели.

Инвертор хорош тем, что Вы платите за энергию ровно столько, сколько потребляете. Хотите включить пару ламп освещения и телевизор? Платите только за эту энергию. Включился холодильник, хотите приготовить еду в электрической духовке или микроволновке? Инвертор выдает немного больше мощности и все, без дополнительных затрат!

Инвертор — это прибор, устройство, или система, в которой создается переменное напряжение, когда к ней подключают постоянное напряжение. Если подойти с другой стороны, то инвертор является противоположностью выпрямителю. Выпрямитель преобразует переменное напряжение в постоянное (обычно используется схема из четырех диодов, так как в зарядке Вашего мобильного), а инвертор же наоборот, преобразует постоянное напряжение в переменное (отсюда его название – инвертор или преобразователь напряжения). Такая операция сложнее, потому что требуется ток определенной частоты смены фаз (обычно это 50 Гц), повышенное напряжение (220 В), особая форма выходного сигнала.

Эти параметры определяют качество тока и круг приборов, к которым инвертор может быть подключен.

Какие функции инвертора являются основными при его выборе?

Чтобы выбрать инвертор помощнее, чем автомобильный, нужен определенный подход. Требования к инверторам для котла или для дома довольно высокие.

мощность – она должна быть достаточной для одновременного питания всех приборов в доме и для пусковой мощности двигателей, насосов, реле в бытовой технике;

пусковой режим и режим перегрузки – способность инвертора кратковременно выдавать мощность больше номинала – для запуска особенно мощных устройств, таких как современный двухкамерный холодильник, морозильник, насос для скважины;

чистый синус – обязательная опция, потому что 60% (!) всех электроприборов чувствительны к форме выходного сигнала (кроме лампочек, чайников и нагревателей);

сквозной ноль – ноль нагрузки подсоединен к нолю выхода в инверторе;

защита от скачков напряжения;

встроенный стабилизатор напряжения – на выходе всегда 220 В 50 Гц, даже когда аккумулятор разрядится и станет выдавать 10 В вместо 12 В;

полностью автономная работа (наличие достаточно мощного процессора);

скоростное переключение на аккумуляторы и обратно (до 5 мс)

Как опции, рекомендуется, чтобы у инвертора был дисплей, несколько дополнительных розеток (вдруг нужно будет включить еще что-то, например газовый котел или систему охраны?), желательно – программируемая цифровая зарядка (настраивает силу тока при зарядке аккумуляторов – в зависимости от их емкости). Инвертор должен иметь молниезащиту (грозы никто не отменял) и обводные байпасы – на случай сильных скачков напряжения.

В чем разница между инвертором для котла и инвертором для дома?

Существуют инверторы напряжения для дома и для котла. Разница в том, что инвертор напряжения для котла ограничивается мощностью электроники котла + мощность насосов отопления + от 500 до 1000 Вт запасной мощности (чайник включить или холодильник к примеру). Его мощность составляет от 2500 до 3000 Вт, и когда в доме нет света, энергию он берет из аккумуляторов, трансформирует в 220 В 50 Гц и выдает в домашнюю сеть. В зависимости от емкости аккумуляторов, инвертор напряжения для котла отопления и насосов способен питать систему отопления от 10 часов до нескольких суток – в зимний период большинству частных домов этого хватит с головой, до того как починят основную сеть.

Инвертор для дома имеет мощность несколько большую – от 4 до 5 кВт, потому что в частном доме с полноценными условиями, как в городской квартире, используются мощные электроприборы: холодильник, стиральная машина, пылесос, разные насосы отопления, часто – насос для воды (обычно это погружной насос для скважины или колодца), компрессор для нечистот (если в поселке есть канализация), компрессор для полива грядок. В гараже у отца семейства могут быть разные бытовые приборы – от точильного станка до электрической пилы, можно подключать самые разные приборы и не боятся превысить нагрузку. Да и кто одновременно включает столько нагрузок? В выходные дни, когда в дом могут приехать гости, можно использовать электрическую духовку, телевизор с компьютером, стиральную машину, электрическую пилу и пылесос одновременно. Но в будние дни чаще всего семейство разъезжается – кт она работу, кто на учебу, потому нет необходимости в такой мощности.

Кроме того, инвертор для котла обязательно должен быть с чистым синусом и сквозным нолем, тогда как инвертор для дома может быть без сквозного ноля, но очень желательно с чистым синусом.

Инвертор для котла ориентируется на сам котел и насосы отопления, коих в доме может быть 2, 3 или 4.

В ИБП для дома учитывается суммарная мощность всех приборов, которые использует хозяин, мощность тут будет средняя, потому что не все приборы включаются одновременно.

Чаще всего, инвертор для котла и инвертор для дома – это одно и то же. Ведь покупая инвертор для котла, люди хотят подключить к нему как минимум холодильник, освещение и телевизор.

О режимах и опциях инвертора напряжения

Пусковой режим и режим перегрузки. Хотите включить несколько индуктивных нагрузок одновременно? Легко: их пусковая мощность превышает номинальную в 3-4 раза, включайте по очереди – и проблем вообще не возникнет – хороший инвертор имеет режим перегрузки, или пусковой режим – кратковременно схема инвертора выдает большую мощность, чем его номинальная – несколько секунд как раз хватит для запуска компрессора холодильника, двигателя стиральной машины, двигателей различных механизмов, насосов для воды и отопления.

Это выгодно отличает инвертор от генератора. Когда Вы используете бензиновый или другой поршневой генератор, Вы платите постоянно за мощность, которую он выдает, потому что чтобы вырабатывать 220 В 50 Гц генератору нужно совершать определенные обороты в минуту (обычно это 3000 об/мин). Вы платите за дорогой бензин (топливо), и меньше платить не можете, потому что генератор не способен включится на меньшие обороты и меньше есть топлива. Тоже самое и с превышением мощности: генератор не может резко превысить свою мощность. Потому для того чтобы запускать мощные устройства – насосы, двигатели, вентиляторы – генератор будет постоянно кушать много топлива и постоянно выдавать одну и ту же мощность, в то время как инвертор не потребляет топливо и всегда выдает лишь то, что от него требует нагрузка.

Чистый синус – это форма выходного сигнала, график зависимости между временем импульса сигнала и напряжением.

Чистый синус важен в инверторе, потому что 60% всех бытовых приборов чувствительны к форме выходного сигнала. Если речь идет о компьютере или телевизоре, то чистый синус не так важен – там блок питания выпрямляет ток и схемы устройства потребляют постоянный ток, например 12 В. Высокое напряжение наоборот, способно разрушить тонкую электронику, потому для компьютеров применяют сетевой фильтр – который подавляет помехи, способные вывести из строя электронику. В инверторе для дома используется похожий принцип работы, с одним отличием – вместо варисторов используются тиристоры, и внешняя сеть в случае нарушений или отклонений от нормы – отключается, вместо нее внутреннюю сеть питают аккумуляторы, из которых напряжение подается на схему из тиристоров – сначала для повышения напряжения из 12 в до 220 В, а затем для создания частотных колебаний, которые всегда равны 50 Гц. Чистый синус же это плавное смещение – от + 311 В до – 311 В. В инверторе с чистым синусом это происходит плавно, сначала от верхней точки, потом к нижней и снова к верхней – и так 50 раз в секунду.

Существуют разные типы инверторов:

    инверторы, генерирующие напряжение в форме прямоугольника;

инвертор с шаговой апроксиммированной синусоидой (ступенчатой);

инверторы с широтно-импульсной модуляцией сигнала (ШИМ)

  • инвертор с импульсно-плотностной модуляцией (ИПМ, от английского Pulse-density modulation)
  • Последний тип инвертора будет с самой чистой синусоидой, обычно в нем применяются тиристоры и симмисторы – особые кремниевые или германиевые элементы, которые повышают напряжение, либо пропускают ток в одну сторону по сигналу, что похоже на транзистор. Чем дороже компоненты – тем качественней сигнал.

    Смена фаз (полярности) должна происходить плавно, чтобы нагрузка успевала среагировать – магнитное поле в двигателе распределяется правильно, двигатель работает циклично – сначала одна обмотка отталкивается от статора, потом вторая, третья и т. д.

    Существуют другие формы выходного сигнала – меандр:

    Или квадратичная форма, при которой сигнал сменяется не плавно, а рывками, с небольшими задержками. Меандр это форма сигнала, похожая на трапеции. Это нужно, чтобы элементы устройства не перегревались, работая в импульсном режиме. Для автомобильных устройств типа чайника вполне подходит, но холодильник, насос для скважины, циркуляционный насос сюда подключать не стоит.

    Смотрите так же:  Какие провода задействованы в rj-45

    Еще один тип синусоиды – это приближенная к правильной, или апроксиммированная синусоида:

    При такой синусоиде, в ней есть гармоники – отклонения от нормы. Любое отклонение может вызвать помехи, что для чувствительной электроники смерти подобно.

    Существует общий показатель искажений, который отличает идеальную синусную форму сигнала от модифицированной – коэффициент гармоник (англ. Total Harmonic Distortion, THD). Типовые значения:

      0 % — полностью чистая синусоида;

    порядка 3 % — очень близкая к синусоидальной форма сигнала;

    порядка 5 % — приближенная к синусной форма сигнала;

    до 21 % — сигнал будет похож на трапецию или ступени
    (модифицированная синусоида или меандр);

  • 43 % и более — прямоугольная форма, неправильная синусоида (меандр).
  • В качественном инверторе, коэффициент гармоник не превышает 8%.

    Так вот в автомобильных инверторах коэффициент гармоник всегда более 21%, а чаще более 40%. При таких искажениях, паразитные токи будут просто огромными. Хорошо для чайника, плохо для холодильника и насоса.

    Производители уверяют, что в инвертор с коэффициентом гармоник под 20% можно включать разные бытовые приборы без опаски. Но это все равно не совсем верно: даже пусть у двигателя есть небольшой запас мощности, но все же это создания паразитных токов и нагрев обмоток, что может вызвать более быструю смерть электроприбора. Так что сварочный аппарат еще куда не шло, но стиральную машину или холодильник я бы не подключал в такой инвертор.

    Сквозной ноль – это когда ноль нагрузки и ноль инвертора жестко соединены проводником.

    Простейшая схема «Сквозной ноль»

    Это нужно для фазозависимых котлов – правильная установка фаз позволяет работать автоматике котла, датчикам пламени (они искро-дуговые и показывают наличие пламени по искре). Большинство фазозависимых котлов и некоторое чувствительное оборудование требует сквозной ноль.

    В некоторых электроприборах используется особый кабель заземления (PE) для их рабочих нужд или согласно правилам технической безопасности.

    Например, таким чувствительным прибором является автоматическая газовая горелка, в ней цепь контрольного ионизационного электрода (контроль пламени) замыкается через «фазу» горелки и проходит через техническое заземление PE. Ток в этом электроде будет небольшим (в микроамперах), потому согласно нормативным актам по изготовлению и эксплуатации электроустановок, данный ток может быть выведен через заземление РЕ.

    Это не будет проблемой для стандартной сети, поскольку контур обычной сети рано или поздно соединен с N — через точку деления в бытовой сети или же через физическое заземление — контур от потребителя (частного дома) до подстанции с заземленной нейтралью. Более того, современные сети предполагают многократное заземление между потребителем и подстанцией – в качестве молниеотводов или сброса лишнего напряжения в сети. Обычно, когда есть ноль в общей сети, горелки и автоматика зажигания будет работать.

    В случае, если прибор и источник питания полностью изолированы и не имеют «нулевого заземления» (в данном случае это цепь инвертора ИБП – в режиме «работа от батарей»), а инвертор чаще всего не имеет «фазы» и «ноля», а имеет две фазы, на каждой либо по 110 В, либо по 311В, в системах автоматики котлов отопления у зажигающих элементов нет какого либо соединения с заземлением PE и нет заземления на стороне инвертора (PE заземление то есть, но он идет как защита корпуса).

    На практике это значит отсутствие сигнала «есть пламя» в автоматике газового котла и котел просто не включится!

    В качественных инверторах есть схема «сквозной ноль», то есть когда клеммы N входной и выходной силовой цепи замкнуты. В таком случае даже когда идет работа от батарей, заземление типа PE и клемма N на нагрузке соединены и ноль в системе есть (он берется из самого инвертора и далее через сеть, куда подключается ИБП – внешняя сеть обязательно заземлена), и вышеописанной проблемы не возникнет.

    Иногда схема питания «байпас» и есть сквозным нолем, в этом случае байпас находится в самом инверторе и служит заземлением.

    Существуют и более сложные схемы «сквозного ноля» с применением трансформаторов или определенно подобранных сопротивлений, мы подскажем Вам если возникнет такая необходимость.

    Защита от скачков напряжения происходит следующим образом: когда напряжение (или сила тока) превосходит ограничения, ток сбрасывается по байпасу. В это время, автоматически и за доли секунды, внутренняя сеть переходит на питание от аккумуляторов. Для надежности схемы, на вход и выход инвертора ставят автоматы-предохранители, если ток слишком большой, лучше вообще отключить инвертор и не допустить его поломку. Инвертор так же оборудован молниезащитой: в грозу инвертор может выбить током огромной мощности, через схему «байпас» ток стравливается в землю, не нанося вреда инвертору и внутренней сети. Отличное решение для частного дома: попадание молнии в котел отопления как минимум может его вывести из строя (о последствиях взрыва газа просто молчим), а повреждения приборов молнией вообще лучше избегать – но это уже вопросы к установке преобразователя ИБП на месте и к качеству внутренней сети и заземлений.

    Как выбрать инвертор в систему ИБП и аккумуляторы?

    Выбирайте инвертор сразу и с чистым синусом, и со сквозным нолем – так Вы сэкономите, если захотите установить дома котел, и наоборот – если ставите инвертор для котла, а позже применяете его и в других целях. Скорее всего, для Вас это будет одно устройство (нет смысла вкладывать сразу в два), потому он должен браться с запасом по мощности, с хорошими характеристиками, с чистой синусоидой и минимальным коэффициентом гармоник.

    Подобрать мощность инвертора очень просто: суммируйте мощность всех приборов в доме, которыми вы пользуетесь, добавляете 30% (учитывается пусковая мощность любого насоса, холодильника, электродвигателя) – и получаете мощность Вашего инвертора! В разных ситуациях по-разному: кто-то не использует насосы, использует только котел, кто-то использует много бытовой техники и хочет жить, как в городской квартире, кто-то ко всему обзавелся генератором, ветрогенератором, солнечными панелями, или маленькой гидростанцией – все это подключаете к ИБП и получаете максимально автономный дом, с городским комфортом!

    Инверторы, преобразователи напряжения, автомобильные инверторы, преобразователи, инверторы тока

    Инверторы напряжения предназначены для повышения напряжения из поступающих 12 или 24 Вольт от аккумуляторной батареи до 220 Вольт, что дает возможность использовать бытовые приборы или электроинструмент, рассчитанный на работу от бытовой сети 220 Вольт.
    Преобразователи напряжения позволяют получать напряжение 220В от аккумулятора, однако следует учитывать мощность подключаемых электроприборов, чтобы время работы инвертора было достаточным. Преобразователи тока изменяют входящий постоянный ток в переменный с напряжением 220 Вольт. Инверторы для дома, дачи широко применяются в местах, где нет постоянных источников электричества или ток подается с перебоями, в загородных домах для поддержания энергопитания лучше использовать аккумуляторы глубокого разряда (тяговые)., в автомобилях для питания электроинструментов или электроприборов. Автомобильные инверторы напряжения 12 в 220 Вольт позволяют использовать электроинструмент или питать электроприборы, рассчитанные на напряжение 220 Вольт, в отдалении от источника электричества. Авто инверторы разделяются на подключение 12 Вольт в основном легковые автомобили и 24 Вольт – грузовые автомобили.
    Купить инверторы напряжения по недорогой цене в СВАО, заказать доставку по Москве курьером, или отправку по России, все это можно легко сделать, оформив заказ на сайте или по телефону.

    Сортировать по: наименованию (возр | убыв), цене (возр | убыв), рейтингу (возр | убыв)

    Похожие статьи:

    • Реле тока ртд 12-01 Реле тока РТД 11, РТД 12 Реле тока двустабильные серий РТД-11 и РТД-12 как и многие другие реле тока используются схемах аварийной сигнализации в качестве органа, реагирующего на изменение тока в контролируемых цепях. Реле серии РТД-11 […]
    • Как понизить напряжение с 220 до 12 вольт резистором Как понизить постоянное и переменное напряжение — обзор способов Понижаем переменное напряжение Рассмотрим типовые ситуации, когда нужно опустить напряжение, чтобы подключить прибор, который работает от переменного тока, но напряжение его […]
    • Электрокотлы 380 вольт Какие преимущества имеет электрокотел отопления 380 вольт? Электрические котлы для отопления дома – это разумная альтернатива твердотопливным и газовым агрегатам. Такие отопительные аппараты имеют высокий КПД, бесшумны в работе, не […]
    • Магнитный пускатель 6 величины пма Магнитные пускатели ООО Энергоприбор предлагает магнитные пускатели серий ПМ12, ПМА, КМИ, ПМЕ,ПМЛ. По желанию заказчика возможна комплектация пускателей катушками 24, 36, 110, 127, 220, 380 В Магнитные пускатели предназначены для […]
    • Схема подключения пускателя на два поста Подключение магнитного пускателя (контактора) с двух мест Подключение магнитного пускателя (контактора) с двух и более мест Поскольку зачастую возникает необходимость управлять пускателем (контактором) из двух и более мест, например […]
    • Трансформатор с 220 на 12 вольт переменного тока Понижающие трансформаторы на 220/110, и 220/12 Вольт Сложная электрическая и электронная техника, произведенная в разных странах по различным стандартам, работает от тока с напряжением 220 или 110 вольт. Чтобы обеспечить сохранность […]