С точки зрения теории силовой электроники, то есть её части, занимающейся питанием различных приборов и устройств, никакой необходимости преобразовывать постоянное напряжение бортовой сети автомобиля в переменное номиналом 220 Вольт нет.
Всё равно оно потом блоком питания устройства будет преобразовано в нужные именно ему значения, но реальному потребителю нужен некий стандарт для универсального подключения.
Поскольку все электротовары в разной степени приспособлены для питания от бытовой сети, то именно её и следует использовать в качестве унифицированного стандарта энергоснабжения. Потребуется достаточно мощный преобразователь, чтобы пользоваться всеми благами электрооборудования, подключая их от автомобиля.
Зачем ставят инвертор в машину
В электронике инвертором называется устройство, преобразующее постоянный ток в переменный. В обобщённом виде – любую электроэнергию в другую, отличающуюся напряжением и частотой. Это не совсем верно, но основной массе пользователей так понятнее.
Например, распространённое, но не относящееся к автомобилям понятие сварочного инвертора. Можно с помощью трансформатора понизить сетевое напряжение, затем выпрямить и получить сварочный ток низкого напряжения, но большой мощности.
Но такое устройство отличается большой массой и громоздкостью. Современная электроника позволяет выпрямить напряжение 220 Вольт 50 Гц, преобразовать его обратно в переменное, но большей частоты, понизить гораздо менее тяжёлым высокочастотным трансформатором и снова выпрямить.
Сложно, но результатом станет прибор, массой на порядок (в 10 раз) меньше. Всё вместе называют инвертором, хотя реально инвертор лишь часть аппаратуры.
В случае автомобиля инвертор преобразует постоянное напряжение 12 Вольт в высокочастотное переменное, затем трансформирует его в повышенное до 220, формируя мощными полупроводниковыми ключами синусоиду или похожую на ней форму выходного тока.
Таким напряжением можно питать компьютерную технику, бытовые электроприборы, инструменты и всё что угодно, имеющее вход 220 Вольт 50 Гц. Очень удобно в путешествиях и просто поездках, когда может потребоваться мобильная сеть переменного тока.
Некоторые автомобили снабжены инвертором в заводской комплектации. Особенно грузовики, где надо обеспечить максимально домашний комфорт экипажу.
В прочих моделях инвертор несложно установить в порядке дополнительного оснащения, для чего рынок предлагает самые разнообразные товары и комплекты, но порядок выбора не всегда понятен потребителю.
Чем дорогой автомобильный инвертор отличается от дешевого
Схемотехника дорогих и дешёвых преобразователей вряд ли заинтересует большинство потребителей, а профессионалам и так всё известно, поэтому можно выделить чисто практические отличия:
- Качество выходного синусоидального напряжения – у простых форма сигнала далека от синусоиды, скорее это сильно искажённый меандр, дорогие стараются максимально подавить лишние гармоники, что важно для многих приборов, рассчитанных на чистый синус;
- Максимальная мощность простейших инверторов позволит питать зарядку телефона или слабенького ноутбука, даже хороший игровой ноут они не потянут, не говоря об электроинструменте;
- Многие электроприборы требуют обеспечения значительного энергетического выброса в начале работы, затем переходя на номинальное потребление, значит надо иметь запас по мощности или пиковой стартовой нагрузке;
- Подключение инвертора низкого класса делается даже от разъёма прикуривателя, более солидным нужна отдельная проводка непосредственно от аккумулятора, иначе провалы вызовут сбои в работе и перегорание предохранителей;
- У дешёвых преобразователей сильно завышены показатели по мощности при скромных габаритах, цене и потреблению, серьёзные производители пишут более честно.
Даже если прибор дорогой и мощный, питание потребителей с большими бросками на старте может потребовать комплектование их специальной электроникой мягкого старта, постепенно раскручивающей роторы электродвигателей и заряжающей входные конденсаторы фильтров.
Как из 12 Вольт сделать 220
Практикой выработано несколько практических подходов.
Маломощные китайские преобразователи в прикуриватель
Когда предполагается работа с мощностями максимум до 200 Ватт, то можно приобрести недорогой преобразователь, подключаемый к прикуривателю.
Причём даже 200 реально мало достижимо, простейший подсчёт даст перегрузку штатного предохранителя. Его можно заменить на чуть более мощный, но это опасно, перегрузится проводка и разъёмы. Можно считать это лишь некоторым запасом.
Компенсируется малая мощность низкой ценой, компактностью, простотой подключения и отсутствием шума от вентилятора.
Что касается надёжности, то тут надо выбирать известного производителя. На рынке много малопонятного «ноунейма», недолго и до пожара.
Мощный инвертор с подключением от АКБ
Начиная с мощностей 300 Ватт и до киловатта потребуется преобразователь с принудительной вентиляцией и прямым подсоединением к АКБ, уже с собственным предохранителем.
Можно подобрать прибор с относительно чистой синусоидой, хорошим запасом по пусковому току и высокой надёжностью.
Ограничены способности лишь перерасходом энергии батареи автомобиля. 1 килоВатт – это примерно 100 Ампер потребления по первичной цепи, не всякий аккумулятор на это способен в длительном режиме и уж точно быстро разрядится.
Даже запуск мотора не поможет, генераторы на такую мощность не рассчитаны.
Установка в машину бензинового или дизельного генератора
Все проблемы решит комплектация туристического или рабочего автомобиля автономной электростанцией на жидком топливе.
Со всеми её недостатками в виде шума, невозможности работы на ходу, большой массы и высокой цены.
Но мощность тут уже практически ограничена только ценой аппарата и грузоподъёмностью автомобиля, а от шума в некоторой степени спасает инкапсулированное исполнение.
