Как работает автомобильный инвертор.

Сегодня, во многих автомобилях можно увидеть дополнительные гаджеты такие, как mp3 плеер, GPS навигатор, видео регистратор. Перечисленные приборы могут работать от прикуривателя или собственного аккумулятора.
Как быть если в дороге возникнет необходимость воспользоваться прибором, который мы обычно включаем в розетку? Например, мы хотим зарядить ноутбук, или севший телефон. В таком случае нам понадобится автомобильный инвертор.
Автомобильный инвертор преобразует постоянное напряжение, поступающее от автомобильной батареи, в переменное, необходимое для питания бытовых приборов, которые обычно включается в розетку.

Почему надо преобразовывать постоянное напряжение в переменное?
Большинство автомобилей, домов на колёсах получают питание от 12 вольтового аккумулятора, но в некоторых автомобилях, например грузовиках, применяются батареи на 24 вольта.
Автомобильные инверторы бывают разные, поэтому при выборе инвертора важно знать напряжение сети автомобиля. В любом случае автомобильная батарея — источник постоянного напряжения и ток она может отдавать только постоянный.
Постоянный ток — это хорошо, но многим устройствам для работы необходим переменный ток. Их необходимо питать напряжением 220 вольт, хотя некоторые приборы рассчитаны на работу от напряжения 110 вольт это стандарт США.
Если частота тока равна 50 Гц — это значит что за одну секунду направление тока изменяется 50 раз. Работа инвертора разделена на два цикла, сначала он увеличивает напряжение постоянного тока, затем преобразует постоянное напряжение в переменное, нужной частоты.

Преобразование постоянного напряжения в переменное.
Самые первые инверторы были электромеханическими устройствами. Постоянный ток протекал через электромагнит, создавая магнитное поле. Это поле притягивало пластину на пружине, через которую тёк ток на электромагнит. Цепь размыкалась, электромагнит выключался, а пружинка обратно притягивала пластину, замыкая цепь. Цикл повторялся снова и снова. Эти инверторы известны своим жужжащим звуком.
В современных инверторах применяют транзисторы для достижения того же эффекта, поэтому они не жужжат. Дальше идёт нетривиальная задача — получения синусоиды. На выходе описанной схемы будет меандр. Для превращения меандра в синусойду применяют ряд фильтров, состоящих из ёмкостей и индуктивностей. В недорогих инверторах фильтрация может вовсе отсутствовать.
Некоторые устройства чувствительны к форме питающего напряжения и стоимость инвертора способного питать такие устройства может доходить до нескольких тысяч долларов. Также существует класс специализированных инверторов на выходе которых синусойда чище чем в бытовой сети.

Ватты, пики и всплески.
Первый шаг при выборе инвертора — это проверить соответствие напряжения питания инвертора и батареи, которую мы будем использовать. В большинстве случаев используют 12 вольтовый аккумулятор, таким образом, инвертор должен быть рассчитан на питание от 12 вольт.
Следующим шагом определим какие устройства планируем от него питать. Суммарная мощность всех устройств, которые подключаются единовременно, не должна превышать мощность инвертора. Если мы хотим одновременно запитать блендер на 600 Ватт и кофеварку на 600 Ватт, то мощность инвертора должна превышать 1200 Ватт. Некоторые устройства, в которых установлены двигатели или такие, как телевизор, в момент включения могут потреблять мощность, которая в несколько раз превышает номинальную рабочую мощность — пиковая мощность, она должна быть указана на этикетке. Необходимо убедиться, что пиковая мощность инвертора превышает пиковую мощность подключаемого устройства. Микроволновые печи — особый случай. Мы знаем что мощность микроволновки составляет примерно 500 ватт. Это мощность, которая передаётся пище, реально потребляемая мощность может быть в несколько раз выше. Реальная мощность микроволновки указана в паспортных данных, поэтому выбирая инвертор к которому будет подключаться микроволновка необходимо убедиться что мощность инвертора превышает реальную мощность микроволновки.
Также не стоит подключать мощные потребители, более 400 Ватт, если инвертор подключён через прикуриватель. При таком подключении в лучшем случае перегорит предохранитель прикуривателя.
Ну и заключительная спецификация — это форма выходного сигнала. Если мы планируем, с помощью инвертора питать оборудование, которое чувствительно к форме напряжения, то надо искать инвертор на выходе которого “идеальный синус”. Будьте готовы к тому, что цена на такой инвертор будет в 10 раз больше, чем цена на инвертор такой же мощности, но с модифицированной синусойдой. Модифицированный синус — это меандр, который прошёл некоторую фильтрацию, получается что это уже не меандр, но и не совсем гладкий синус.

Подключение инвертора.
Подключить инвертор просто большинство из них относится к устройствам типа “подключи и пользуйся”,как правило, это инверторы малой мощности. Такие преобразователи подключаются к прикуривателю автомобиля, на этом подключение завершено.
Если купить инвертор, который способен выдать большую мощность, правильный монтаж становится чуточку сложней. Если мощность инвертора превышает 400 Ватт, необходимо подключить его напрямую к аккумулятору. Входные кабели обычно оснащены “крокодилами”, которые могут быть надеты на клеммы аккумулятора. Если подключение постоянное, кабели могут быть подключены болтами к клеммам. Сам преобразователь может располагаться в любом проветриваемом, сухом месте. Вдобавок надо сказать, что инвертор выделяет достаточно большое количество тепла, поэтому оснащён вентилятором, а мощные инверторы имеют в корпусе монтажные отверстия для крепления.

Почему отличаются габариты инверторов?
Самые маленькие инверторы могут поместиться в кармане, более мощные модели размером с большой словарь. Как правило, чем мощнее инвертор, тем он больше и тяжелее. Современные инверторы оснащены некоторыми функциями безопасности, некоторые модели издают звуковой сигнал когда напряжение батареи становится слишком низким.
Если инвертор перегревается или превышен допустимый ток, он автоматически отключается, он также отключается в случае короткого замыкания. Кроме того, что он предотвращает возможность возникновения пожара, такая защита предоставляет ещё один большой плюс и заключается он в следующем, если дотронуться до выходных проводов инвертора, он уйдёт в защиту (отключится), поражение током будет кратковременным и не нанесёт серьёзных травм.

Сколько стоит инвертор?
Инвертор с модифицированным синусом на выходе, мощностью 200 Ватт, можно купить всего за 25$, а мощностью 6000 Ватт приблизительно за 1000$.
Инвертор мощностью 300 Ватт с чистым синусом на выходе, стоит примерно 200$.