Автомобильные инверторы: характеристики, типы, виды

Способ подключения автоинвертора к бортовой сети или аккумулятору автомобиля.

— В прикуриватель. Подключение к стандартной автомобильной розетке DC 12V; традиционно роль такой розетки играет гнездо прикуривателя (отсюда и название), однако во многих автомобилях новых моделей предусматривается и отдельное гнездо. Этот вариант наиболее удобен — ведь воткнуть штекер в гнездо намного проще, чем тянуть кабеля от аккумулятора к месту установки инвертора. С другой стороны, он подходит лишь для моделей с номинальной выходной мощностью (см. ниже) до 300 Вт — большая мощность создаёт нерасчётные нагрузки на бортовую сеть и может привести к перегреву и повреждению проводки.

— Крокодилы (к аккумулятору). Подключение непосредственно к аккумулятору при помощи кабелей с зажимами типа «крокодил». Само по себе прямое соединение с аккумулятором позволяет создавать довольно мощные устройства — ограничение 300 Вт, характерное для питания от прикуривателя (см. выше), тут не действует. Правда, считается, что зажимы-«крокодилы» обеспечивают менее плотное и надёжное соединение, чем кабели (см. ниже), и хуже подходят для сильных токов. Поэтому номинальная мощность подобных инверторов обычно не превышает 1500 Вт. С другой стороны, подобное соединение удобнее для быстрого подключения-отключения инвертора.

— Кабель (к аккумулятору). Подключение...напрямую к аккумуляторной батарее при помощи кабелей с плоскими контактами, которые при подключении зажимаются в клеммах батареи. Такая конструкция обеспечивает более плотный контакт, чем описанные выше «крокодилы», однако менее удобна при подключении и отключении инвертора. Она характерна для инверторов высокой мощности.

— В прикуриватель/крокодилы. Универсальные модели, допускающие подключение и через гнездо прикуривателя, и напрямую к аккумулятору при помощи зажимов-«крокодилов». Технические особенности обоих вариантов подключения описаны выше. Здесь же отметим, что номинальная выходная мощность подобных инверторов может превышать 300 Вт; в таких случаях при работе от прикуривателя необходимо соблюдать осторожность и не подключать к устройству нагрузку более чем на 300 Вт.

Номинальное напряжение на входе, на которое рассчитан автоинвертор. Данный показатель должен соответствовать номинальному напряжению аккумулятора, который используется с устройством:

— 12 В. Наиболее популярное напряжение аккумуляторных батарей, применяемых в современном транспорте: используется в абсолютном большинстве легковых автомобилей, также встречается в мотоциклах и грузовой технике.

— 24 В. Этот вариант характерен для тяжёлой техники — автобусов, «фур», тягачей и т.п.

Отметим, что фактическое напряжение аккумулятора при работе может варьироваться в пределах нескольких вольт — в основном в связи с изменением уровня заряда. Но автоинверторы создаются с учётом этой особенности и могут нормально работать в определённом диапазоне напряжений. Поэтому в общих характеристиках вполне достаточно указать номинальное напряжение батареи; конкретный же рабочий диапазон часто приводится лишь в подробной документации.

Наибольшая суммарная мощность питания (пиковая), которую автоинвертор может выдать на нагрузку в течение относительно короткого времени — 2-3 c. Как правило, эта мощность больше номинальной (см. выше) на 30-50%. При этом, если Вы выбираете инвертор по максимальной мощности, действуют те же правила, что и для номинальной — показатели устройства должны быть на 15-20% выше общей мощности подключенной нагрузки. А для работы с приборами, потребляющими большое количество энергии при запуске (пылесосами, электроинструментом и т.п.) стоит уточнять также пиковую мощность инвертора — она должна быть не ниже «пусковой» мощности нагрузки.

Напряжение питания, выдаваемого инвертором на выходе.

Модели, поставляемые в страны СНГ, в абсолютном большинстве случаев выдают 220 либо 230 В. Разница между этими показателями является, по сути, чисто формальной: различие в 10 В сравнимо с колебаниями, возникающими в обычных бытовых сетях, и абсолютное большинство приборов, рассчитанных на работу от розетки, совершенно нормально переносят подобную разницу. Единственный сколь-либо значимый момент состоит в том, что более высокое напряжение позволяет выдать высокую мощность при меньшей силе тока на выходе (см. ниже); однако опять же эта разница невелика и в большинстве случаев непринципиальна.

Максимальная сила тока, которую автоинвертор при работе способен выдать на выходе без перегрузок и сбоев.

Отметим, что сила тока может указываться как для штатного режима работы, так и для пикового (подробнее см. «Номинальная выходная мощность» и «Максимальная выходная мощность» соответственно). Однако в любом случае она напрямую связана с мощностью и напряжением: мощность — это сила тока, умноженная на напряжение. С практической точки зрения сила тока не столь важна, как два других параметра, а при необходимости её легко можно вычислить, «поделив ватты на вольты». Поэтому для многих моделей данная характеристика вообще не указывается.

Коэффициент полезного действия автоинвертора.

КПД — это соотношение (в процентах) между количеством энергии, которое прибор выдаёт на нагрузку, и тем количеством, которое он потребляет от бортовой сети автомобиля. Соответственно, чем выше этот показатель — тем эффективнее работа и тем меньше потери при преобразовании. На практике это означает, что при прочих равных прибор с более высоким КПД позволит нагрузке дольше работать от аккумулятора; особенно это важно при высокой потребляемой мощности.

В современных автоинверторах значения КПД в 80 – 85% считаются средними, 90% и более — хорошими.

Форма, которую имеет график напряжения, выдаваемого автоинвертором.

— Синусоида. Такую форму имеет классический график переменного напряжения — в т.ч. и того, что присутствует в бытовых сетях 220 В. Таким образом, синусоида говорит о высоком качестве выходного сигнала — напряжение изменяется равномерно, без резких перепадов и максимально близко к параметрам обычных розеток. Это позволяет подключать к автоинвертору практически любую нагрузку — вплоть до аудиосистем и другой деликатной электроники, чувствительной к качеству питания. С другой стороны, подобное качество требует применения сложных управляющих схем и заметно сказывается на стоимости, а реальная необходимость в нём имеется не так часто. Поэтому синусоидальный сигнал характерен в основном для автоинверторов премиум-класса.

— Аппроксимированная синусоида. Термин «аппроксимированная синусоида» (также употребляется вариант «модифицированная») означает, что данная форма выходного сигнала лишь приблизительно похожа на синусоиду. Как правило, подобный график имеет вид «ступенек», иногда довольно крупных. Этого достаточно для питания большинства видов нагрузки, применяемой в автомобилях — начиная от ламп и электроинструментов и заканчивая телевизорами и ноутбуками; при этом сами автоинверторы получаются не столь дорогими, как модели с чистой синусоидой. Их недостатком является невозможность работы с чувствительными электронными устро...йствами, однако этот момент нельзя назвать критичным: список таких устройств довольно невелик, да и в автомобилях они применяются весьма редко.

Количество стандартных розеток на 220 В, предусмотренное в конструкции автоинвертора.

Чем больше розеток — тем больше электроприборов можно одновременно подключить к инвертору. В то же время специфика использования автомобильных преобразователей такова, что их редко приходится применять для нескольких устройств сразу. Кроме того, одновременное подключение требует соответствующей мощности (см. «Номинальная выходная мощность»), а сами розетки ещё и заметно влияют на габариты. Поэтому чаще всего в современных моделях используется одна розетка — этого, как правило, достаточно. Впрочем, высококлассные мощные инверторы могут иметь и две розетки.

Количество USB-выходов в конструкции автоинвертора.

USB — это стандартный разъём, применяемый в компьютерной технике для различных периферийных устройств. Изначально он предназначался для обмена информацией, однако всё большую популярность приобретают портативные гаджеты (смартфоны, планшеты, плееры и т.п.), заряжаемые через USB. Собственно, в автоинверторах данный порт используется исключительно в роли разъёма для зарядки; а несколько таких разъёмов позволяют, соответственно, подключать несколько заряжаемых устройств одновременно.

Системы защиты, предусмотренные в конструкции автоинвертора.

— От короткого замыкания. Короткое замыкание возникает вследствие резкого падения сопротивления нагрузки до очень малых значений (например, из-за пробоя изоляции или загрязнения схем в подключённом к автоинвертору приборе). Вследствие этого критически возрастает сила тока, что может привести к повреждению как нагрузки, так и самого инвертора, и даже к возгораниям и травмам. Данная защита предотвращает подобные последствия, отключая питание в случае возникновения короткого замыкания.

— От перегрева. Защита от критического повышения температуры автоинвертора: при нагреве система отключает устройство, предотвращая повреждения и другие нежелательные последствия. Отметим, что перегрев не обязательно является признаком неполадки — он может возникнуть и при длительной работе в штатном режиме (что не отменяет необходимости отключения во избежание неприятностей).

— От перегрузки. Перегрузки возникают в тех случаях, когда потребляемая мощность подключённого устройства (устройств) превышает выходную мощность автоинвертора (см. выше). Подобные ситуации приводят к работе на нештатных режимах, что чревато поломками и даже возгораниями. С некоторыми последствиями подобных ситуаций могут справиться другие системы защиты (например, защита от перегрева, описанная выше), однако в данном случае проще...предотвратить причину, чем бороться с последствиями.

— От неправильного подключения. Система, защищающая автоинвертор от подключения с неправильной полярностью: обнаружив несоответствие «плюса» и «минуса», защита отключает устройство, предотвращая поломки и другие неприятности. Эта функция встречается только в моделях, подключаемых напрямую к аккумулятору (см. выше) — перепутать полярность при включении в гнездо прикуривателя невозможно.

Длина соединительного кабеля, включённого в комплект поставки автоинвертора. Чем длиннее кабель — тем дальше от точки подключения можно установить устройство; особенно это важно для моделей, рассчитанных на работу напрямую от аккумулятора (см. «Подключение»).

Общие габариты автоинвертора.

В современных автомобилях (особенно легковых), как правило, не так много места для установки дополнительного оборудования. Данный параметр позволяет оценить пространство, необходимое для размещения инвертора, убедиться, что выбранное устройство вписывается в «посадочное место», а при необходимости — выбрать другое место или другую модель. При этом нужно помнить, что для многим автоинверторам необходим необходим определённый запас по месту — для нормальной работы системы охлаждения; обычно этот запас указывается в подробной документации.

Наличие в автоинверторе функции оповещения о низком заряде аккумулятора, к которому подключено устройство.

Данная функция значительно снижает риск «посадить» аккумулятор авто за счёт использования инвертора и в то же время избавляет от необходимости контролировать состояние батареи вручную. Сигнализация, как правило, реагирует на напряжения на входе: при значительном снижении, свидетельствующем о глубокой разрядке, устройство подаёт предупреждающий сигнал. Многие модели имеют также функцию автоматического отключения через некоторое время после срабатывания оповещения (по таймеру или при снижении напряжения до предельно допустимого). Порог чувствительности обычно настраивается таким образом, чтобы после срабатывания сигнала и отключения инвертора аккумулятор всё ещё был способен запустить двигатель авто.

Общая мощность питания, выдаваемого автоинвертором в штатном режиме работы. Другими словами этот параметр можно описать как наибольшую номинальную мощность подключённой нагрузки, при которой устройство способно без сбоев и перегрузок проработать в течение длительного времени (сравнимого с временем разрядки аккумулятора, который используется для питания).

Соответственно, при выборе по номинальной выходной мощности стоит исходить из энергопотребления предполагаемой нагрузки. При этом подбирать инвертор стоит с запасом в 15-20% — например, для ноутбука с потреблением 150 Вт рекомендуется устройство не менее чем на 175 Вт. Это связано не только с защитой от перегрузок, но и с тем, что многие инверторы способны выдавать заявленную мощность лишь при полном заряде аккумулятора, а по мере исчерпания этого заряда она снижается.

Также стоит учитывать, что некоторые устройства — например, автохолодильники или бытовые пылесосы — при запуске потребляют значительно больше энергии, чем в обычном режиме работы. Поэтому при выборе инвертора для подобных устройств стоит ориентироваться не только на номинальную, но и на пиковую мощность — мощность, которую автоинвертор способен без последствий выдать в течение нескольких секунд.

Наличие собственного дисплея в конструкции автоинвертора.

Дисплей позволяет отображать различную дополнительную информацию: напряжение на входе и выходе, энергопотребление нагрузки, состояние аккумулятора, сообщения о сбоях в работе и т.п. В современных автоинверторах, как правило, используются простейшие монохромные ЖК-экраны — стоят они недорого, а для описанного информирования их возможностей вполне достаточно.