Автомобільні інвертори: характеристики, типи, види

Спосіб підключення автоінвертора до бортової мережі або акумулятора автомобіля.

— В прикурювач. Підключення до стандартної автомобільної розетки DC 12V; традиційно роль такої розетки грає гніздо прикурювача (звідси і назва), однак у багатьох автомобілях нових моделей передбачається окреме гніздо. Цей варіант найбільш зручний — адже увіткнути штекер в гніздо набагато простіше, ніж тягнути кабелі від акумулятора до місця установки інвертора. З іншого боку, він підходить лише для моделей з номінальною вихідною потужністю (див. нижче) до 300 Вт — велика потужність створює нерозраховані навантаження на бортову мережу і може привести до перегріву і пошкодження проводки.

— Крокодили (до акумулятора). Підключення безпосередньо до акумулятора за допомогою кабелів з затискачами типу «крокодил». Саме по собі пряме з'єднання з акумулятором дозволяє створювати досить потужні пристрої — обмеження 300 Вт, характерне для живлення від прикурювача (див. вище), тут не діє. Правда, вважається, що затиски-«крокодили» забезпечують менш щільне і надійне з'єднання, ніж кабелі (див. нижче), і гірше підходять для сильних струмів. Тому номінальна потужність подібних інверторів зазвичай не перевищує 1500 Вт. З іншого боку, подібне з'єднання зручніше для швидкого підключення-відключення інвертора.

— Кабель (до акумулятора). Підключення безпосередньо до акумуляторної...батареї за допомогою кабелів з плоскими контактами, які при підключенні затискаються в клемах батареї. Така конструкція забезпечує більш щільний контакт, ніж описані вище «крокодили», проте менш зручна при підключенні і відключенні інвертора. Вона характерна для інверторів високої потужності.

— В прикурювач/крокодили. Універсальні моделі, що допускають підключення і через гніздо прикурювача, і безпосередньо до акумулятора за допомогою затискачів-«крокодилів». Технічні особливості обох варіантів підключення описані вище. Тут же відзначимо, що номінальна вихідна потужність подібних інверторів може перевищувати 300 Вт; в таких випадках під час роботи від прикурювача необхідно дотримуватися обережності і не підключати до пристрою навантаження більш ніж на 300 Вт.

Номінальна напруга на вході, на яку розрахований автоінвертор. Даний показник повинен відповідати номінальній напрузі акумулятора, який використовується з пристроєм:

— 12 В. Найбільш популярна напруга акумуляторних батарей, які застосовуються в сучасному транспорті: використовується в абсолютній більшості легкових автомобілів, також зустрічається в мотоциклах і вантажній техніці.

— 24 В. Цей варіант характерний для важкої техніки, автобусів, фур, тягачів тощо.

Зазначимо, що фактична напруга акумулятора під час роботи може змінюватись в межах декількох вольт — в основному у зв'язку зі зміною рівня заряду. Але автоінвертори створюються з урахуванням цієї особливості і можуть нормально працювати в певному діапазоні напруг. Тому в загальних характеристиках цілком достатньо вказати номінальну напругу батареї; конкретний робочий діапазон часто наводиться лише в детальній документації.

Загальна потужність живлення, що видається автоінвертором в штатному режимі роботи. Іншими словами цей параметр можна описати як найбільшу номінальну потужність підключеного навантаження, при якій пристрій здатний без збоїв і перевантажень пропрацювати протягом тривалого часу (порівнянного з часом розрядки акумулятора, який використовується для живлення).

Відповідно, при виборі з номінальної вихідної потужності, варто виходити з енергоспоживання передбачуваного навантаження. При цьому підбирати інвертор варто з запасом у 15-20% — наприклад, для ноутбука з споживанням 150 Вт рекомендується пристрій не менше ніж на 175 Вт. Це пов'язано не тільки з захистом від перевантажень, але і з тим, що багато інвертори здатні видавати заявлену потужність лише при повному заряді акумулятора, а по мірі вичерпання цього заряду вона знижується.

Також варто враховувати, що деякі пристрої, наприклад, автохолодильники чи побутові пилососи — при запуску споживають значно більше енергії, ніж в звичайному режимі роботи. Тому при виборі інвертора для подібних пристроїв варто орієнтуватися не тільки на номінальну, але і на пікову потужність — потужність, яку автоінвертор здатний без наслідків видати протягом декількох секунд.

Найбільша сумарна потужність живлення (пікова), яку автоінвертор може видати на навантаження протягом відносно короткого часу — 2-3 c. Зазвичай, ця потужність більше номінальної (див. вище) на 30-50%. При цьому, якщо Ви вибираєте інвертор за максимальної потужності, діють ті ж правила, що і для номінальної — показники пристрою повинні бути на 15-20% вище загальної потужності підключеного навантаження. А для роботи з приладами, що споживають велику кількість енергії під час запуску (пилососами, електроінструментом тощо) варто уточнювати також пікову потужність інвертора — вона повинна бути не нижче «пускової» потужності навантаження.

Величина вихідної напруги, яку видає автомобільний інвертор. У переважній більшості випадків це 230 В.деякі моделі автоінверторів припускають можливість подачі наскрізного живлення від бортової автомобільної мережі з напругою 12 В або 24 В, що необхідно для організації електропостачання маловольтажних споживачів.

Форма, яку має графік напруги, що видається автоінвертором.

— Чистий синус (pure sine). Таку форму має класичний графік змінної напруги — в т. ч. і того, що присутня в побутових мережах 230 В. Таким чином, синусоїда говорить про високу якість вихідного сигналу — напруга змінюється рівномірно, без різких перепадів та максимально близько до параметрів звичайних розеток. Це дозволяє підключати до автоінвертору практично будь-яке навантаження — аж до аудіосистем і іншої делікатної електроніки, чутливої до якості живлення. З іншого боку, подібна якість вимагає застосування складних керуючих схем і помітно позначається на вартості, а реальна необхідність у ній є не так часто. Тому синусоїдальний сигнал характерний в основному для автоінверторів преміумкласу.

— Модифікований синус. Даний термін (також вживається варіант «апроксимований») означає, що дана форма вихідного сигналу лише приблизно схожа на синусоїду. Зазвичай, подібний графік має вигляд «сходинок», іноді досить великих. Цього достатньо для живлення більшості видів навантаження, що застосовується в автомобілях — починаючи від ламп та електроінструментів і закінчуючи телевізорами і ноутбуками; при цьому самі автоінвертори виходять не такими дорогими, як моделі з чистою синусоїдою. Їхнім недоліком є неможливість роботи з чутливими електронними пристроями, однак цей момент не можна назвати критичним: список таких пристроїв досит...ь невеликий, та й в автомобілях вони застосовуються досить рідко.

Коефіцієнт корисної дії автоінвертора.

ККД — це співвідношення (у відсотках) між кількістю енергії, що прилад видає на навантаження, і тією кількістю, яку він споживає від бортової мережі автомобіля. Відповідно, чим вище цей показник — тим ефективніше робота і тим менше втрати при перетворенні. На практиці це означає, що за інших рівних умов прилад з більш високим ККД дасть змогу навантаженні довше працювати від акумулятора; особливо це важливо при високій споживаної потужності.

В сучасних автоінверторах значення ККД до 80 – 85% вважаються середніми, 90% і більше — хорошими.

Кількість стандартних розеток на 230 В, передбачена в конструкції автоінвертора.

Чим більше розеток — тим більше електроприладів можна одночасно підключити до інвертора. Водночас специфіка використання автомобільних перетворювачів така, що їх рідко доводиться застосовувати для декількох пристроїв відразу. Крім того, одночасне підключення потребує відповідної потужності (див. «Номінальна вихідна потужність»), а самі розетки ще й помітно впливають на габарити. Тому найчастіше в сучасних моделях використовується одна розетка — цього, зазвичай, достатньо. Втім, висококласні потужні інвертори можуть мати і дві розетки.

Кількість USB-виходів у конструкції автоінвертора.

USB-A - це стандартний (але вже застаріваючий) роз'єм, який використовується в комп'ютерній техніці для різних периферійних пристроїв. Спочатку він призначався для обміну інформацією, проте призначений для портативних гаджетів (смартфони, планшети, плеєри тощо), що заряджаються через USB. Власне, в автоінверторах даний порт використовується виключно як роз'єм для зарядки; а кілька таких роз'ємів дозволяють, відповідно, підключати кілька пристроїв, що заряджаються одночасно.

Порти USB type С мають менші розміри в порівнянні з класичними USB-A, також вони мають зручну двосторонню конструкцію, що дає можливість підключати штекер будь-якою стороною. Інтерфейс створений з таким розрахунком, щоб у ньому можна було реалізувати різні можливості: збільшену потужність живлення, технології швидкої зарядки тощо. Зазвичай, загальна кількість USB type С на борту автоінверторів обмежується одним портом.

Наявність у автоінверторi функції оповіщення про низький заряд акумулятора, до якого підключено пристрій.

Ця функція значно знижує ризик «посадити» акумулятор авто за рахунок використання інвертора і водночас позбавляє від необхідності контролювати стан батареї вручну. Сигналізація, зазвичай, реагує на напруги на вході: при значному зниженні, що свідчить про глибокої розрядки, пристрій подає застережливий сигнал. Багато моделей мають також функцію автоматичного відключення через деякий час після спрацьовування оповіщення (по таймеру або при зниженні напруги до максимально припустимого). Поріг чутливості зазвичай налаштовується таким чином, щоб після спрацювання сигналу і відключення інвертора акумулятор все ще був здатний запустити двигун авто.

Системи захисту, передбачені в конструкції автоінвертора.

— Від короткого замикання. Коротке замикання виникає внаслідок різкого падіння опору навантаження до дуже малих значень (наприклад, через пробою ізоляції або забруднення схем підключення до автоінвертору приладі). Внаслідок цього критично зростає сила струму, що може призвести до пошкодження як навантаження, так і самого інвертора, і навіть до спалахів і травм. Дана захист запобігає подібні наслідки, відключаючи живлення у випадку виникнення короткого замикання.

— Від перегріву. Захист від критичного підвищення температури автоінвертора: при нагріванні система відключає пристрій, запобігаючи пошкодження та інші небажані наслідки. Зазначимо, що перегрів не обов'язково є ознакою неполадок — він може виникнути і при тривалої роботі у штатному режимі (що не відміняє необхідності відключення щоб уникнути неприємностей).

— Від перевантаження. Перевантаження виникають у тих випадках, коли споживана потужність підключеного пристрою (пристроїв) перевищує вихідну потужність автоінвертора (див. вище). Подібні ситуації приводять до роботи на нештатних режимах, що загрожує поломками і навіть спалахами. З деякими наслідками подібних ситуацій можуть впоратися інші системи захисту (наприклад, захист від перегріву, описана вище), проте в даному випадку простіше запобігти причину, ніж боротися з на...слідками.

— Від неправильного підключення. Система, що захищає автоінвертор від підключення з неправильною полярністю: виявивши невідповідність «плюса» і «мінуса», захист відключає пристрій, запобігаючи поломки та інші неприємності. Ця функція зустрічається тільки в моделях, що підключаються безпосередньо до акумулятора (див. вище) — переплутати полярність при включенні в гніздо прикурювача неможливо.

Наявність власного дисплея в конструкції автоінвертора.

Дисплей дозволяє відображати різну додаткову інформацію: напруга на вході і виході, енергоспоживання навантаження, стан акумулятора, повідомлення про збої в роботі і т. ін. В сучасних автоінверторах, зазвичай, використовуються найпростіші монохромні РК-екрани — коштують вони недорого, а для описаного інформування їх можливостей цілком достатньо.

Наявність роз'єма RJ-45 дає змогу підключати до інвертора дротовий пульт дистанційного управління. За допомогою кабеля з конекторами RJ-45 на обох кінцівках забезпечується з'єднання автоінвертора з пультом дистанційного управління для віддаленого увімкнення/вимкнення приладу, налаштування параметрів, моніторингу стану системи тощо. Варто відзначити, що пульт не завжди постачається в комплекті – часто його доведеться купувати окремо.

Наявність у комплекті пульта дистанційного керування, що дозволяє координувати функції автоінвертора на відстані. Зручність тут очевидна – пульт забезпечує можливість керувати роботою пристрою віддалено, не підходячи до нього. Це може стати в нагоді, якщо автомобільний інвертор встановлений у важкодоступному місці. Зазначимо, що «на плечі» пульта дистанційного керування зазвичай лягають найпростіші функції за типом банального включення та вимикання приладу.

Довжина з'єднувального кабелю, включеного в комплект поставки автоінвертора. Чим довший кабель — тим далі від точки підключення можна встановити пристрій; особливо це важливо для моделей, розрахованих на роботу напряму від акумулятора (див. «Підключення»).

Діапазон температур навколишнього повітря, в якому автомобільний інвертор гарантовано зберігає нормальну працездатність. Орієнтуватися тут необхідно на очікувані мінімуми і максимуми робочих температур. Наприклад, якщо в сувору зиму показання термометра не опускаються нижче -15 °C, ТО пристрої з пункту «-20 °C і нижче» для таких умов експлуатації вистачить із запасом.

Загальні габарити автоінвертора.

У сучасних автомобілях (особливо легкових), зазвичай, не так багато місця для установки додаткового обладнання. Даний параметр дозволяє оцінити простір, необхідне для розміщення інвертора, переконатися, що вибраний пристрій вписується в «посадкове місце», а при необхідності — вибрати інше місце чи іншу модель. При цьому потрібно пам'ятати, що для багатьох автоінверторам необхідний необхідний певний запас за місцем — для нормальної роботи системи охолодження; зазвичай цей запас вказується в докладної документації.