Инвертор автомобильный — его плюсы и минусы.

Как выбрать инвертор автомобильный именно для своей машины или как сделать его своими руками.

Автомобильный инвертор очень полезная вещь в любой машине, особенно в машине любителей путешествий. Ведь он позволяет подключить многие бытовые приборы, которые обеспечат в машине почти домашний уют. Но на рынке сейчас очень много моделей этих полезных приборов и многие автовладельцы теряются при их выборе, не зная какой прибор приобрести именно для своих целей. В этой статье мы рассмотрим какие инверторы бывают, как выбрать такой прибор именно под свои нужды, и возможно ли сделать его самостоятельно.

Можно конечно же не использовать инвертор и купить некоторые приборы, которые рассчитаны специально для применения в салоне машины, то есть на напряжение 12 вольт. Но таких приборов не так уж и много в продаже, да и зачем покупать их, если бытовых приборов дома целая куча, и их можно использовать в машине. Вот для этого и служит инвертор.

Основная задача такого прибора — это преобразовать бортовое постоянное 12-ти вольтовое напряжение автомобиля (или 24-х вольтовое), в переменное напряжение гораздо большего вольтажа (220 вольт), рассчитанного на бытовые приборы. То есть с помощью данного прибора, у любого автовладельца появляется возможность подключения в своём автомобиле домашнего бытового прибора, рассчитанного на напряжение в 220 вольт.

Простые расчёты перед покупкой автомобильного инвертора, помогут избежать поломок и пожаров в машине.

Преобразование постоянного двенадцативольтового напряжения, в переменку напряжением 220 вольт и является основной задачей инвертора, предназначенного для автомобилей. Но это всё на словах так просто, а на деле есть ряд нюансов, не зная которых можно испортить как сам инвертор (или сократить его ресурс), так и аккумулятор автомобиля (или сократить его ресурс). И хотя у многих приборов имеются различные системы защиты от перегрузок, всё же эти нюансы (которые мы подробно рассмотрим ниже) нужно знать ещё до покупки.

Это нужно, чтобы иметь возможность сделать правильный выбор, и обеспечить беспроблемную и долговременную работу прибора, на которую в принципе они и рассчитаны, но при правильной эксплуатации. И дело не только в инверторе, но и в возможностях аккумулятора, который установлен в вашем автомобиле, но об этом чуть позже.

И так всё по порядку. Для начала следует хорошенько подумать, какие бытовые приборы вы хотите подключать например в поездке к морю или в лес, а далее нужно узнать потребляемую мощность этих бытовых приборов в ватах. Мощность любого бытового прибора написана на его бирке или в инструкции к прибору.

И если даже мощность какого то прибора не написана (или стёрлась), но написана сила потребляемого им тока в амперах, то мощность можно очень просто узнать, если умножить напряжение прибора на потребляемую им силу тока в амперах, и получим максимально потребляемую прибором мощность в ватах.

Далее поговорим немного о том, на что способен ваш аккумулятор, а потом уже будем говорить за возможности инвертора, который вы собираетесь покупать. Это подтвердит то, что при покупке мощного инвертора, потребуется и более мощный аккумулятор.

Узнав потребляемую мощность прибора в ватах, нетрудно будет подсчитать, сколько времени он проработает через инвертор от вашего аккумулятора, пока не посадит его. А посаженный аккумулятор  — это уже проблема, ведь он не даст вам возможности завести двигатель машины.

Но на примере будет всё намного понятнее. Возьмём к примеру то, что вы хотите подключить через инвертор в салоне телевизор, мощность которого всего 150 ватт. Аккумулятор вашей машины при этом исправен (не потерял свою ёмкость) и полностью заряжен, и его емкость составляет 65 ампер часов — такие батареи установлены на большинстве серийных машин среднего класса.

Коэффициент полезного действия инвертора автомобиля возьмём равным примерно 90% и округлим это число до 0,9. Исходя их этих чисел, можно сначала узнать, ток какой силы будет высасывать из вашего 65-амперного аккумулятора подключенный вами 150-ватный телевизор: 150 ватт делим на число 0,9 и делим на 12 вольт и получаем 13 ампер (150:0,9:12=13А).

При потреблении такого тока, нетрудно вычислить и время, при котором аккумулятор полностью разрядится: 65А/Ч:13А=5 часов. То есть по факту получается, что посмотреть вы сможете свой телевизор всего то менее 5 часов, но на практике это время всегда меньше, так как потребляет ток ещё и сам инвертор, батарея не всегда полностью заряжена и по другим причинам.

Да и посадить аккумулятор до конца не получится, так как на многих инверторах имеется электронная система, которая отключает его, при понижении напряжения батареи менее 11 вольт (у некоторых это число может несколько отличаться).

Вот и получается, что при включенном потребителе мощностью всего то жалких 150 ватт, можно наслаждаться им без вреда для батареи всего то пару часов, чтобы потом иметь возможность нормально завести машину. А представьте теперь, что мощность потребителя, который вы захотите включить, что бы приготовить горячий чай или разогреть еду, (они как правило более мощные, так как оснащены нагревательными элементами) будет равна 1000 ватт. Естественно потребуется и инвертор, который рассчитан на такие мощности, но дело не в этом.

Что получится, если подключить такой мощный потребитель, посчитать может любой школьник. 1000:0,9:12=92,5 Ампер !!!!!! Вы представляете какой это большой ток, если для электросварки вполне достаточно 50 Ампер. Так откуда будут браться 92,5 ампер огромного тока, когда мотор вашей машины будет заглушен — конечно же от аккумулятора. И достаточно свеженький аккумулятор вполне справится с куда большей нагрузкой, вспомните какой большой получается ток при прокрутке стартера (250 — 300 Ампер и более).

И средне статический аккумулятор вполне способен отдать ток такой большой силы, но только в импульсном режиме, то есть при кратковременной нагрузке, а если при такой нагрузке затянуть со временем, то вашей батарее мягко говоря не поздоровится. В лучшем случае вы просто не заведёте свой мотор, а в худшем — батарея может и вскипеть, и её пластины покоробятся (место её после этого на свалке).

Такое обычно бывает, когда водитель не ознакомившись с инструкцией и с красными надписями на инверторе (выделенные красной краской предупреждения на корпусе, пишут не для красоты), включает в его розетку чайник киловатта на полтора — два. В результате, вместо закипевшего чайника, бодро закипает батарея, обрызгивая лакокрасочное покрытие свеженькой машины кислотой. Хотя в такой ситуации вполне возможен и взрыв современного (запечатанного) аккумулятора.

Некоторые остроумные водители могут заявить, что мол зачем насиловать батарею, ведь в таком случае можно завести мотор, чтобы помочь батарее током от генератора, и только после этого включать мощный потребитель. Но всё не так просто — при заведённом двигателе генератор будет вырабатывать напряжение всегда чуть выше, чем на полюсных штырях подключенной к нему батареи — так уж устроена электроника реле регулятора (если напряжение генератора будет ниже, чем у батареи, то это будет уже не зарядка, а разрядка).

И на большинстве импортных машин среднего класса, генератор рассчитан на нагрузку в 80 — 90 ампер (на классических Жигулях ещё меньше, примерно ампер 50). А нагруженный потребителем автомобильный инвертор, даже не самый мощный, будет потреблять примерно 90 ампер, плюс на зарядку уставшей батареи будет расходоваться примерно ампер 5 — 10, плюс на работу зажигания и другого электрооборудования ещё какое то количество этих ампер будет высасывать из генератора ток.

К тому же следует помнить, что полную мощность генератор выдаёт только на повышенных оборотах двигателя вашего автомобиля, а на холостых оборотах генератор выдаст всего половину своей мощности.

В итоге получается, что нагрузка на генератор легко переваливает за сотню ампер, и обмотки статора генератора, рассчитанные на 80 — 90 ампер (на некоторых машинах ещё меньше), начнут греться и плавиться. Лак обмоточного провода статора сгорит и появится межвитковое замыкание. Так что будьте внимательны с мощными потребителями и с расчётами (примеры расчётов показаны выше), ведь чудес не бывает, и только в космосе мощная энергия может возникать из неоткуда (условно из неоткуда).

Следует просто запомнить, что примерно для 80 — 90 амперного генератора и 65 — 70 амперного аккумулятора (они стоят на большинстве машин среднего класса), могут начаться проблемы с их «здоровьем» уже после подключения потребителей мощностью более 700 ватт. Поэтому более мощные бытовые приборы (мощнее 650 -700 ватт) лучше не подключать, если конечно у вас не установлен более мощный аккумулятор и генератор.

И если подключать потребители мощностью до 600 — 700 ватт, то следует запомнить, что вашего аккумулятора может хватить всего на час — полтора (зависит от состояния батареи). Но если например нужно вскипятить кружку чая, с помощью подогревателя мощностью не более 700 ватт, то вскипит вода гораздо раньше, чем за час, и никакого вреда батарее не будет.

Ещё следует учесть, что бы подключить мощный инвертор и мощный бытовой прибор к его розетке, то нужно подключить провода от инвертора непосредственно к полюсным штырям батареи, а не к прикуривателю, ведь проводка прикуривателя рассчитана на нагрузку всего до 300 ватт.

Из всего вышеописанного следует сделать вывод, что рассчитывая в путешествии пользоваться мощным электро-чайником или электро-плиткой, и купив предназначенный для них мощный инвертор (чем он мощнее, тем естественно дороже), вы не решите проблему, пока не установите более мощный генератор и аккумулятор — то есть такая же история как и при тюнинге машины, при установке мощного автозвука. Но это уже совсем другая история, так как на многих машинах следует произвести некоторые сварочные работы в подкапотном пространстве, об этом я уже писал в статьях про автозвук.

Ну и как всегда, несколько полезных советов, которые помогут избежать водителям многих проблем, при пользовании автомобильным инвертором.

• Следует учесть, что бы подключить мощный инвертор, нужно подключить его непосредственно к полюсным штырям батареи, а не к прикуривателю, проводка которого рассчитана на нагрузку всего до 300 ватт (до 25 ампер). Иначе возможна порча электрооборудования, оплавление проводов и даже возможно их возгорание! В лучшем случае сгорит предохранитель, если он есть.
• Купив мощный инвертор (мощностью более 700 ватт) никогда не подключайте его и потребители через него, не сделав соответствующих расчётов — особенно при штатных и маломощных аккумуляторе и генераторе.
• При покупке и после, всегда обращайте внимание на надписи на корпусе инвертора, которые написаны красной краской (или с восклицательным знаком). А если они написаны на иностранном языке, то обязательно их переведите на русский.
• Чтобы избежать проблем с аккумулятором, покупайте автомобильный инвертор только с системой звуковой сигнализации, оповещающей о том, что батарею следует подзарядить. Полезны так же инверторы, которые отключаются на автомате, когда батарея немного разрядилась до определённого вольтажа, чаще 11 вольт (таких сейчас большинство).
• Покупайте инвертор с защитой от короткого замыкания и от перенапряжений. Ведь не исключено, что на вашей машине напряжение может подскочить до 14 вольт и более (при неисправностях реле-регулятора) и инвертор без защиты может выйти из строя. А тот инвертор, у которого имеется такая защита, просто отключится, пока вы не устраните неполадки в бортовой сети.
• Покупайте инвертор, который имеет собственную хорошо развитую систему охлаждения, а именно — ребристый корпус из лёгкого сплава и куллер для охлаждения. Эти свойства очень полезны в жару и при повышенных нагрузках.
• Перед запуском двигателя электростартером (да и во время глушения мотора) отключайте инвертор от бортовой сети, тогда вы будете спокойны, что он не выйдет из строя от перепадов (скачков) напряжения. Особенно если у вашего прибора нет электронной защиты от перепадов напруги.
• Если мощность инвертора будет в двое больше мощности подключаемых к нему бытовых приборов (в ватах) то ваш инвертор проработает без проблем очень долго. Но иногда можно включить не надолго в киловаттный инвертор бытовой прибор мощностью 600 ватт (то есть чуть большей чем половина мощности инвертора) и особого вреда не будет.
• Ну и последнее простое правило, которое следует запомнить — мощность инвертора в ватах, не должна быть больше мощности вашего автомобильного генератора (в ватах). Мощность генератора в ватах можно узнать, если умножить его амперы (силу тока) на 12 вольт. Например 85 А умножить на 12 вольт, получим 1200 ватт — это мощность вашего генератора при 85-ти амперах.

Да, кстати, ещё один важный момент — при покупке прибора, поинтересуйтесь у продавца или в инструкции к инвертору, какой формы он выдаёт синусоиду переменного тока на выходе. Более дешёвые китайские инверторы выдают синус неправильной квадратной формы — показан фиолетовым цветом на графике слева —  это так называемый модифицированный синус. Правильный же синус имеет круглую форму и он — показан на графике красным цветом.

То есть с модифицированным синусом на выходе получается не та переменка, с частотой 50 Герц, которая имеется в наших бытовых розетках. Нормальный переменный ток с правильной синусоидой (синус) выдают инверторы, которые как минимум в два раза дороже дешёвых китайских.

А переплатить стоит, так как при подключении некоторых бытовых приборов, например с трансформаторными блоками питания, к дешёвому инвертору с неправильным синусом на выходе, они могут сгореть, а приборы с защитой просто не будут работать от такого инвертора.

Основные правила я написал, но в инструкциях многих качественных инверторов, можно тоже найти кое что полезное. Так что не ленитесь и читайте (переводите и читайте) после покупки, и только после изучения инструкции, пробуйте подключать прибор к бортовой сети машины, и пользоваться им. И как я уже говорил, при желании подключить более мощные потребители (бытовые приборы), сделайте соответствующие расчёты, примеры показаны выше в тексте.

И ещё — почти все маломощные инверторы, имеющиеся в продаже, по факту не выдают положенные 220 вольт на выходе, в этом можно убедиться с помощью вольтметра. И это показано в видеоролике под этой статьёй. Кстати, в видео есть ещё несколько полезных советов, так что советую посмотреть.

Ну а далее я напишу для более рукастых автовладельцев, один из вариантов как сделать инвертор для машины своими руками.

Если же кто то решил купить заводской инвертор, то выбрать один из множества приборов можно перейдя по ссылке чуть ниже.
Выбрать инвертор автомобильный
Инвертор автомобильный своими руками.

Чтобы купить достаточно мощный инвертор для автомобиля, придётся выложить примерно 100 — 150 $, что для некоторых может показаться дороговато. Для водителей, умеющих работать паяльником и читать электросхемы, вполне можно изготовить мощный инвертор самостоятельно.

Ведь почти все автомобильные преобразователи (инверторы) делаются по почти одинаковым схемам. Только количество полевых транзисторов (ключей) может немного отличаться на разных схемах, в зависимости от мощности прибора. И чем больше полевиков ( подойдут например IRF3205, IRL2505) , а так же чем толще обмотка и габариты сердечника трансформатора, тем мощнее прибор. И для получения примерно тысячеватной мощности прибора, потребуется четыре пары ключей (всего восемь), и каждая пара полевых ключей будет тянуть примерно 250 — 300 ватт.

Конечно же потребуется потратить некоторую сумму денег, чтобы купить нужные радиодетали, но всё равно даже достаточно мощный самодельный прибор, получится ощутимо дешевле покупного, а качество его будет нисколько не хуже и даже лучше. Кстати, многие детали можно не покупать, а использовать детали от старого компьютера, найденного на свалке.

Ниже я опишу один из вариантов изготовления инвертора, на базе микросхемы КР1211ЕУ1, которая рассчитана для электросхем как раз такого прибора. Эта микросхема представляет собой генератор импульсов и часто её используют при изготовлении импульсных источников питания. У этой микросхемы выводы 6 и 4 — это выводы инверсный и прямой, и на них формируются импульсы в противофазе, и эти импульсы далее поступают на мощные выходные ключи.

И в схеме, которая изображена на рисунке слева, будет задействована пара мощных ключей полевиков IRL2505 (полевых транзисторов), эти транзисторы часто применяют в различных автомобильных электронных устройствах. Так вот, импульсы, которые поступают на эти ключи, сформировываются так, что между ними появляется пауза, и в течении этой паузы напряжение на обоих выходах равно нулю. И такая пауза не допускает возможность одновременного открывания обоих ключей и протекания через них сквозного тока.

Как было сказано выше, импульсы с выводов микросхемы 6 и 4 поступают на затворы ключей полевиков (ключевых полевых транзисторов) VT1, VT2 и эти транзисторы в паре с низковольтной обмоткой трансформатора Т1 формируют двухтактный выходной каскад. Эти транзисторы (а именно IRL2505) имеют очень маленькое сопротивление открытого канала, равное всего 0,008 Ом. Почти такое же малое сопротивление имеют механические контакты.

К тому же эти полевые транзисторы допускают постоянный ток силой до 104 ампер, а в импульсном режиме до 360 ампер. Это свойство позволяет использовать трансформатор с низковольтной обмоткой, имеющей мощность до тысячи ватт. Но собрав схему, в реале можно получить напряжение на выходе равное 220 вольт, которое будет способно работать с нагрузкой мощностью до 400 ватт.

Дополнительные радиодетали: Установив конденсатор С6, можно практически полностью подавить высокочастотные выбросы на выходе. Стабилитрон с маркировкой Д814В, можно заменить любым аналогом, рассчитанным на 8 — 10 вольт (подойдут КС182, КС191, КС210, или зарубежные аналоги). Конденсаторы С4, С5 на схеме используются типа К 50-35, а если нет возможности достать конденсаторы на 10000 микрофарад, то можно подключить менее мощные кондёры, например можно запараллелить (подключить параллельно)четыре штуки по 5000 микрофарад, или даже чуть меньше — 4700 — 4800 микрофарад.

Ну а кондёр С3 можно использовать отечественный К 50-35 или его зарубежный аналог, ёмкостью от 100 до 500 микрофарад, и рассчитанный на напряжение не менее 10 вольт. Н а схеме силовой трансформатор Т1 — лучше поискать готовый, чттобы не заморачиваться с перемоткой. Его вторичка (вторичная обмотка, подключим наоборот и сделаем первичку) должна быть 2х12 вольт.

Мощность трансформатора может быть от 10 до 1000 ватт (какой найдёте), но следует запомнить простое правило: мощность трансформатора должна быть вдвое больше той мощности, которую вы хотите получить на нагрузке. Сам трансформатор подключаем наоборот, то есть его низковольтная обмотка (бывшая вторичная) будет теперь первичной обмоткой. А напруга в 220 вольт будет сниматься с бывшей первичной, которая теперь будет работать как вторичная повышающая обмотка.

Ещё следует учесть, при подключении транзисторов, трансформатора, и цепей, которые подключаются к источнику 12 вольт, что через эти цепи будет протекать ток довольно большой силы. Если мощность будет равна 450 ватт, то ток будет силой в 45 ампер! Поэтому провода и места подключения должны быть надлежащего сечения и надёжно пропаяны.

Так же следует учесть, что если мощность инвертора (преобразователя) будет более 200 ватт, то полевые транзисторы следует обязательно установить на радиаторы из алюминия или меди (через прокладку из слюды или термопасту). Да и принудительный обдув (кулер) не помешает, особенно в летнюю жару.

Кстати в место радиаторов можно использовать часть корпуса прибора. В качестве корпуса можно подобрать корпус от какого то блока питания, стабилизатора, или сделать его из листового металла с помощью листогиба. Провода, которые будут подключаться к полюсным штырям батареи должны быть достаточно толстые, и для этих целей лучше всего подойдут провода от прикуривателя.

Если же мощность прибора будет не более 300 ватт, то можно подключать прибор через прикуриватель, разумеется снабдив инвертор кабелем с разъёмом под гнездо прикуривателя.

Ну вроде бы всё. Надеюсь эта статья будет кому-то полезна и поможет многим автовладельцам определиться с выбором автомобильного инвертора для своей любимой машины, успехов всем.