Преобразователь напряжения с 12 на 220 вольт

Подавляющая часть населения пользуется аппаратами, подключаемыми к сети переменного тока 220 В. Для их работы при перебоях в электроснабжении можно использовать преобразователи с 12 на 220 вольт. Это устройство представляет собой генератор переменного тока, работающий от автомобильных или других аккумуляторов.

Когда необходим преобразователь напряжения

Включить любой электронный прибор можно с помощью даже одного аккумулятора достаточной мощности. К нему нужно лишь подключить преобразователь напряжения (ПН). Это устройство обеспечит квартиру или дом электричеством на несколько часов.

В каких случаях применяют преобразователь:

• для выполнения работ в местах, где нет электроэнергии (например, в полевых условиях) — устройство преобразовывает постоянное напряжение 12 вольт аккумуляторной батареи в переменное 220 В с нужными характеристиками;
• при охране объектов, чтобы здание, стоянка или офис не остались без защиты из-за скачков напряжения;
• в случае длительных командировок или путешествий — например, для кочевников, дальнобойщиков и автотуристов.

В производственных и домашних условиях часто применяют инверторы. Это преобразователи, которые после появления тока в сети автоматически переключается в другой режим и начинают зарядку аккумуляторов.

Виды преобразователей

Преобразователи подразделяют на виды по разным характеристикам — например, по форме сигнала:

1. С правильной синусоидой. Такие устройства работают четко и без отклонений. Их эксплуатационные параметры поддерживаются с большой точностью. К ним можно подключать любые электроприборы, которые рассчитаны на 220 V.
2. С модифицированной — неправильной формой сигнала, которая имеет небольшие отклонения от точной синусоиды. Величина выходного напряжения этих моделей немного отличается от стандартных 220 вольт, но это не оказывает какого-либо влияния на работу большинства электроприборов, кроме сложной медицинской и измерительной техники.

Также их разделяют по мощности:

1. Аппараты менее 100 W. Они способны работать даже от прикуривателя автомобиля, но не могут выдержать высокую нагрузку. Их используют для питания различных маломощных бытовых приборов (электробритва, планшет) или зарядных устройств.
2. Модели до 1,5 kW широко используют для подачи постоянного питания на различные приборы, которые работают от сети 220 V. В их комплекте имеются вспомогательные аксессуары (переходники, кабели и пр.) для подключения инвертора к автомобильному аккумулятору.
3. Аппараты более 1,5 kW обеспечивают питание агрегатов повышенной мощности (утюга, электрического котла, микроволновой печи и других подобных устройств).

По конструктивным особенностям преобразователи бывают:

1. Автомобильные.
2. Стационарные.
3. Компактные.

Основные характеристики преобразователей

Система, состоящая из инвертора и аккумуляторных батарей, является бесперебойной. При отключении электричества приборы будут получать энергию через преобразователь.

Все устройства подобного типа имеют следующие характеристики:

1. Номинальную мощность (ватт).
2. Выходная форма сигнала.
3. Рабочий КПД (%).
4. Вид охлаждения — активный (воздушное или водяное), пассивный (радиатор).
5. Потребление тока (ампер).
6. Тип защиты от КЗ (механический, электронный).
7. Минимальный и номинальный допустимые уровни переменного напряжения на выходе преобразователя и постоянного на его входе.

При покупке стоит обратить внимание лишь на две основные величины:

• мощность инвертора;
• форму выходного сигнала.

Выбор преобразующего устройства должен выполняться с учетом подключаемой нагрузки. Ряд приборов в момент запуска потребляют мощность, многократно превышающую номинальную величину. К ним относятся некоторые модели насосов, кондиционеры, холодильники. Эта особенность должна учитываться при приобретении устройства.

Лучше выбирать дорогие аппараты. В них все параметры строго выдержаны. У бюджетных моделей форма сигнала далека от синусоиды, а численное значение мощности, указанной на корпусе или в паспорте, может оказаться завышенным.

Основные производители

Основных производителей преобразователей несколько:

1. Siemens.
2. АВВ.
3. Control Techniques.
4. Schneider Electric.
5. Toshiba.

Из других брендов, зарекомендовавших себя, выделяют:

1. Titan. У компании из Тайваня много дистрибьюторов на специализированных рынках, а техника соответствует стандартам ISO 9001, UL, TUV и имеет необходимые сертификаты. Продукция отличается надежной системой охлаждения.
2. Energenie — филиал голландской компании Gembird. Аппараты разрабатываются с условием экономии электроэнергии. Отличаются надежностью, доступностью по цене и хорошими характеристиками.
3. Luxeon. Компания заботится о дизайне и привлекательности устройств. Производитель использует новаторские идеи из разных стран. Для выпуска продукции задействованы заводы, оборудованные новыми технологическими линиями.
4. Powercom. Фирма является лидером на Тайване в этой отрасли. Их техника отличается от продукции других компаний низкой ценой и наличием в аппаратуре различных функций.

Простейший преобразователь своими руками

Самостоятельное изготовление аналоговых и цифровых преобразователей выгодно по следующим причинам:

1. Низкая себестоимость. Детали для самодельных устройств находят в старой радиотехнике.
2. Разнообразие. Существует много вариантов, которые можно изготовить своими руками.

Самодельные инверторы строят по стандартной схеме. В основе аппарата лежит задающий генератор. К нему напрямую или через согласующий трансформатор подключена одна или несколько пар транзисторов. Под действием импульсов они начинают поочередно переключаться. Сигналы попадают на повышающий трансформатор и достигают потенциала 220 вольт.

Необходимые материалы

В схемах простых преобразователей чаще всего применяют:

• биполярные транзисторы — КТ 805/819/817/815;
• составные — КТ 825/827;
• полевые — IRF3808/3205, IRL2505, IRFZ40.

Их можно заменить на подобные по характеристикам. Большинство домашних мастеров выпаивает детали для них из старых усилителей, магнитофонов, принтеров и другой аппаратуры.

Задающий генератор большинства схем представляет RC- (резистор+конденсатор) или LC-фильтр (контур+конденсатор). В более сложных аппаратах применены микросхемы. Это позволяет получить стабильный сигнал.

Некоторые используют для построения инвертора микросхему КР1211ЕУ1. В ней уже встроено два канала для управления мощными транзисторными ключами.

В соответствии с выбранной схемой и дизайном понадобятся:

• конденсаторы и резисторы;
• трансформаторы и контура (готовые или самодельные);
• листы металла, пластика;
• толстые провода (не менее 3 мм²);
• крепежные детали.

Этапы работы

Перед началом построения преобразователя составляют план. Представляют или записывают ступени изготовления:

1. Поиск. Найти схему и детали.
2. Подготовить инструмент.
3. Монтаж. Навесной или на плате (придется делать самостоятельно или заказывать).
4. Намотка трансформатора, если нет готового.
5. Сборка из листов винтов или болтов коробки для корпуса прибора.
6. Подсоединение проводников для подключения к аккумуляторам и аппаратуре.

Схема на транзисторах

Для большинства конструкций применяют генератор, вырабатывающий частоту 50-56 Гц. Эту величину не рекомендуется превышать.

Она зависит от характеристик применяемых деталей:

• транзисторов;
• RC- или LC-фильтра;
• согласующего трансформатора, если он предусмотрен;
• микросхемы.

Генератор вырабатывает переменное напряжение и управляет силовыми ключами (переключает их) из пар полевых транзисторов. Они подключены к специальному повышающему трансформатору. При подаче на устройство 12 В, начнут раскачиваться транзисторы. На выходах появится переменная составляющая, которая будет увеличена трансформатором до 220-260 В.

Мощность устройства зависит от количества транзисторов. Не рекомендуется добиваться получить на выходе 300 ватт, имея только одну пару. Для нормальной работы понадобятся радиаторы и охлаждение. Лучше применить минимум 4 транзистора.

Трансформатор берут готовый. Например, из старого UPS (бесперебойного блока питания) компьютера. Если такого нет в наличии — покупают или достают из старой аппаратуры трансформатор подходящей мощности и мотают сами. В интернете есть онлайн-калькуляторы для расчета.

Подобный инвертор не требует наладки и сразу же начинает работать. Без нагрузки ток холостого хода не превышает 300 мА. Транзисторы рекомендуется установить через слюдяные (или другие) прокладки на радиаторы. Если устройство выполняют на печатной плате, то дорожки необходимо сделать толстыми.

Обзор хорошего инвертора с 12 вольт на 220 вольт мощностью 2000 ватт. Если вы давно выбираете инвертор, то рекомендуем присмотреться вот к этой модели POWER INVERTER 2000w.