Инвертор - Power Inverter

Има ревюта на инвертори с мощности 100W и 200W и дори 1500W! Това са или евтини устройства или с цена на самолет. А може би това е златна среда?

Нека първо да видим КАКВО е това и ЗАЩО ни е необходимо.

Обикновено, представлява генератор на периодично напрежение, по форма приблизителна на синусоидата или на дискретен сигнал. В моя случай, инверторът е устройство, което преобразува 12V постоянно напрежение в AC напрежение 220V, 50Hz. Предполага се, че се използва бордовото напрежение на машината за захранване на устройства, работещи на променлив ток и 220V напрежение. Това може да бъде лаптоп, телевизор, DVD-плейър и т.н.

В моя случай се надявах да го използвам като непрекъснато захранване за отоплителен уред. Имам апартамент с индивидуално отопление. Но този уред в случай на липса на напрежение в мрежата се превръща в купчина ненужно желязо. Той всъщност е много икономичен и консумира около 100-120W от мрежата по време на работа. Всички случаи на спиране на напрежението през зимата са били краткосрочни. Но какво им пречи на нашите енергетици да изключат електричеството и за по-продължително време? Реших да се застраховам.

Комплект 

Устройството пристига в пластмасов блистер. Комплектът включва самия инвертор, кабел с гнездо за запалката, кабели с "крокодилчета" за акумулатора, инструкция на китайски и английски език. Инструкцията се състои от 14 страници (от двете езикови половини). Самите кабели са къси. Можеше да бъдат и по-дълги. Тези, които са с "крокодилите" са 60 см.Тези, които са за запалката на колата, 55см. Може и да не са достатъчни. Предпазители вътре няма и не са необходими. Подробности малко по-късно.

Проводниците са многожилни с общ диаметър от 1 мм.

Този с "крокодилите" диаметър е значително по-голям. Измерването им обаче е трудно, но са някъде 2-3мм.

Накрая пръстените са изолирани с термообвивка. На тези, които отиват към "крокодилите", термообвивката просто се изтегля. Спойката е неправилна. Краят на проводника трябва първо да се прокара през отвора, а след това да се притисне и после да се запои и допълнително да се фиксира изолацията със специално нагъване. Всичко много добре се вижда на снимката.

Теглото на устройството=406гр.

Дължината на алуминиевия корпус е 13см плюс изпъкналите части. На задния панел са разположени две контактни клеми за свързване към източник на 12V и отвора за вентилатора.

На предния панел се намират три светодиода. Белият светодиод показва наличие на 12V на входа. Зеленият светодиод индикира работа. Какво означава обаче червеният светодиод така и не разбрах. На предния панел също така има USB-конектор за зареждане на различни приспособления, бутон за включване-изключване и изходния конектор. Предната и задната част на панела са закрепени с помощта на четири винта за кръстата отвертка.

Корпусът на уреда е изработен от алуминиева сплав, който е едновременно и радиатор за мощните транзистори. Той е изолиран от всички токопроводящи части. Мощните транзистори (6 бр.) с помощта на скоба са прихванати към корпуса.

На входа за 12V има 40А предпазител.

Паралелно на 12V вход (чрез споменатия по-горе предпазител) има и диод 1N5404.

Характеристики на инвертора

• Обратно напрежение: 400V;
• Макс. постоянен ток: 3А;
• Макс. импулсен прав ток: 200А;

За обръщане на плюса и минуса – сменете предпазителя. Платката е поставена в специални зъбци. Ако развиете трите винта, държащи транзисторите, то цялата конструкция може да се извади от корпуса. Инверторът е събран в четири IRF740

два IRF1010Е (между другото, видях термозащита), три микросхеми и други дреболии.

За получаване на 5V, необходими за захранването на USB конектора, трябва да се използва преобразувател на напрежението. За основа на схемата е взета специализираната микросхема MC34063. Преобразувателят на напрежението MC34063 представлява електронна схема за управление на DC / DC преобразувателя. Микросхемата има температурно-компенсиращ източник на опорното напрежение, генератор с изменение на работния цикъл, компаратор, схема за ограничаване по ток, изходна стъпка и силнотоков ключ. Тази микросхема е специално изготвена за използване в повишаващи, понижаващи и инвертиращи електронни преобразуватели с най-малък брой елементи. Да проучим "вътрешностите". Всичко беше събрано обратно.

Сега да погледнем синусоидата.

Подаваме 12V от стабилизиран източник на захранване. Вентилаторът се активира веднага след включване на бутона. Работи постоянно без значение от температурата. Както се очакваше, на изхода липсва синусоида, а само нейната апроксимация. В повечето битови източници на непрекъсваемо захранване, формата на изходния сигнал е именно такава. Правилната синусоида струва много по-скъпо. Както виждаме, действащият показател на напрежението е 230V без натоварване. Амплитудната стойност на напрежението е около 250V. Показанията на осцилографа реши да дублира друго устройство с True RMS функцията.

А сега е време да свържем реалния товар. Устройството е включено към акумулатора на машината.

Акумулаторът е с напрежение 12,7 V. Изходното напрежение нараства до 233V. Реших да го тествам под товар. Всичко, което открих, това са два поялника: 40Вт и 65Вт. Сумарно 105 Вт (при 220V). Напрежението на акумулатора затихва, което се отразява на изходното напрежение. Инверторът "поглъща" натоварването, без да го забелязва. Корпусът почти не се затопля за разлика от поялниците. Вентилаторът работи доста шумно. За тези, които НЕ очакват да използват товар повече от 100W, могат и да го изключат от конектора.

 Да видим колко се консумира от акумулатора.

1. Свързан, но не е включен. Най-вероятно консумацията на ток е от светодиодния индикатор = 4мА.
2. В свързано и включено състояние. Токът на празен ход = 0,33 А.
3. При свързан товар = 10,4 А (два поялника).

За изчисляване на мощността, консумирана от акумулатора под натоварване.

Р=I*U=12,18В*10,36А=126,2W.

Ако смятаме и мощността на поялниците, която е около 110 W, се оказва, че КПД дори е много високо.

126Вт-110Вт=16Вт – загуба на инвертора за преобразуване.

Може да си зададем въпроса. Защо 110, а не 105 W? Отговорът: 105 е при напрежение 220V в мрежата, а при нас изхода е 227V от инвертора.

Всичко това е приблизителна оценка. Може да се измери и активната мощност на подмрежата за достоверност. Но това е много проблемно. Тук без помощник не може да се мине. Но най-важното не е в това. Инверторът почти не се нагрява, факт.

Първоначално исках да го използвам, като застраховка за отоплителния уред. Но сега, като видях тази синусоида... съм в медитация. Най-вероятно, в случай на необходимост ще се възползвам. Но само в случай на крайна необходимост. Преди три години, когато влязох в новия си апартамент с индивидуално отопление, писах на службата по поддръжката Vaillant за използването на непрекъсваеми токозахранващи устройства при отоплението. Бях изненадан, че ми отговориха. Пишеше, че за електронните уреди това не е проблем. Проблемът можело да бъде за помпите, влизащи в състава на уреда. Те писаха да се свържа с производителя на помпите. Отговориха ми също, че могат да се използват, но можело да се появят допълнителни шумове в работата. Това е историята :)

При захранването на домакински уреди с импулсно блоково захранване (ноутбук, телевизор, DVD плейър) или такива, използващи обикновени нагревателни елементи (поялник), няма да възникнат никакви проблеми. Трябва само да се използват по предназначение.

 Може да се каже, че всичко е прегледано и измерено, така че дойде времето да завършим.

Сподели