Андрей Смирнов
Время чтения: ~9 мин.
Просмотров: 6

Инвертор чистый синус

invertor-ps800-24-220-tbs-2.jpg

Подбирая инвертор для солнечной электростанции или для системы резервного питания возникает вопрос: что выбрать — дешевую модель с псевдосинусоидой (трапецией, прямоугольником) или дорогую с чистым синусом на выходе?

Попробуем рассмотреть, в чем состоит отличие синусоидальных инверторов от прочих с точки зрения пользователя:

Основное отличие этих инверторов заключается в форме выходного напряжения (чистый синус, квазисинусоида или прямоугольная форма). Однако, что это значит для конечного пользователя, мало разбирающегося в физике и электронике?

Вероятно, ни для кого не секрет, что форма напряжения в электрической сети (в домашней розетке) — чистый синус. Соответственно, все электроприборы десятилетиями разрабатывались с учетом этого. Тем не менее, в последнее время все большее распространение получают электроприборы с импульсными блоками питания, для которых в большинстве случаев форма напряжения не важна, а важно только действующее значение напряжения — 220 В. То есть такие приборы будут одинаково работать независимо от формы напряжения на выходе инвертора. И если Вы уверены, что совместно с инвертором будут работать только электроприборы с импульсными блоками питания (например, энергосберегающие лампы, большинство телевизоров, магнитофонов, зарядных устройств для телефонов и т.п.), то Вы можете купить любую модель.

invertor-Victron-Phoenix-12-250-12V-200W-220V-02.jpg200 Ватт (с чистым синусом) 8790 руб.</dt>invertor-map-sin-pro-12-1-3-05.jpg800 Вт (российский) 27900 руб.</dt>1 кВт (синусоидальный) 45350 руб.</dt></dl>

Однако и по сей день остается большая группа электроприборов, которая либо совсем не будет работать при форме напряжения инвертора, отличной от чистого синуса, либо будет работать, но при этом характеристики этих приборов ухудшатся и сократится их срок службы. К этой группе приборов относятся так называемые индуктивные нагрузки (холодильники, насосы, кондиционеры, синхронные электродвигатели, приборы с трансформаторными блоками питания, некоторые модели LCD-телевизоров и т.п.).

Таким образом, если Вы планируете подключать к инвертору холодильник или насос, а эти приборы вероятно есть в каждом доме или на даче, то Вам необходим инвертор с чистым синусом. Если же у Вас не будет индуктивных нагрузок, то Вам вполне подойдет недорогая модель с прямоугольником, трапецией или псевдосинусоидой на выходе.

Стоит отметить, что среди несинусоидальных инверторов самыми близкими по характеристикам являются модели с квазисинусоидой (псевдосинусоидой или модифицированной синусоидой) и в некоторых случаях работа таких инверторов будет аналогична работе более дорогих моделей с чистой синусоидой . Квазисинусоида — это своего рода компромиссное решение — почти чистый синус. Поэтому, если Вашей целью является экономия средств, то Вы вполне можете выбрать и это решение. Хотя, экономия получится незначительной.

На что еще обратить внимание при выборе инвертора, Вы можете узнать на нашем сайте.

Надеемся, описание синусоидального инвертора поможет Вам сделать выбор!

Инвертор – это техническое устройство, служащее для преобразования напряжения одного типа в другое.

В системах преобразования альтернативной энергии в электрическую (солнечные электростанции, ветровые установки), инвертор преобразует напряжение 12 Вольт постоянного тока в напряжение питания бытовых приборов 220 Вольт частотой 50 Гц.

Форма получаемого напряжения на выходе может быть различной конфигурации: синусоидальное, приближенное к синусоидальной (квазисинусоида) и прямоугольное (импульсное). Вид синусоиды определяет конструкция прибора и его предназначение (возможность использования).

Инвертор чистый синус – это более сложный прибор, чем его аналоги, обеспечивающий параметры напряжения, необходимые для нормальной работы сложных технических устройств, чувствительных к качеству напряжения питающей сети (медицинская и прочая сложная техника, автоматика газового и иного оборудования, сложные бытовые приборы).

Принцип работы

Работа аппаратов типа «чистый синус», обеспечивающих параметры напряжения на выходе, соответствующие параметрам внешних электрических сетей, осуществляется следующим образом:

  • Постоянное напряжение, подается на прибор с аккумуляторных батарей (12,0 В) и проходит предварительную обработку, в процессе которое его значение достигает значения цепи питания нагрузки (220,0 В);
  • Электрическая энергия, преобразованная в требуемые значения напряжения, поступает на мостовой инвертор, где напряжение постоянного тока преобразуется в переменное.

Форма выходного сигнала близка к чистой синусоиде, что достигается путем использования транзисторов, управляемых по методу многократной широтно-импульсной модуляции;

  • Установленный в приборе высокочастотный фильтр низких частот придает выходному сигналу вид чистой синусоиды.

Плюсы и минусы

К достоинствам инверторов типа «чистый синус» можно отнести их следующие свойства:

  1. Синусоида на выходе близка к форме кривой напряжения бытовой сети 220 Вольт промышленного способа производства электрической энергии.
  2. Форма выходного сигнала позволяет подключать к приборам данного типа различные технические устройства, работа которых зависит от качества напряжения питающей сети.
  3. Использование инверторов типа «чистый синус» увеличивает сроки эксплуатации бытовых приборов и технических устройств, чувствительных к качеству напряжения.
  4. Улучшаются условия эксплуатации подключенной нагрузки: снижается шум при работе циркуляционных насосов и их нагрев, работа различных источников света и электронных устройств, не происходит «зависание» компьютера и электронных гаджетов.

Основным недостатком инверторов «чистый синус» является их высокая стоимость, в сравнении с приборами, выдающими выходной сигнал иной формы.

Схема

Инверторы данного типа могут устанавливаться для преобразования напряжения в сетях, в которых имеются аккумуляторные батареи служащие накопителями электрической энергии, а также в прочих электрических сетях, когда форма напряжения (выходного сигнала) не соответствует требуемой конфигурации.

Ниже приведена принципиальная схема инвертора типа «чистый синус» в которой учтены разные варианты использования.

Фильтр «Ф» и диодный мост «М» работают, когда инвертор улучшает качество напряжения и не требуются – при подключении прибора к аккумуляторам.

При работе с накопителями энергии (аккумуляторными батареями), выпрямление напряжения осуществляет диодный мост М1.

Генератор, задающий сигнал напряжением 220 В частотой 50 Гц, построен на основе микросхемы D5, а контроллеры D1, D2 формируют сигнал синусоидальной формы.

С контроллеров, выходной сигнал поступает на микросхемы D3, D4, где формируется сигнал управления транзисторами.

Силовая схема построена по мостовому принципу. Нагрузка подключается в одно плечо диодного моста, питающее напряжение – в другое.

Защита по тока собрана на резисторах R17-19, R22 и диодах VD11,12.

Где купить

Инвертор – это прибор, который не относится к товарам повседневного спроса, поэтому его нельзя приобрести в простом магазине или супермаркете. Реализацией подобных изделий занимаются специализированные организации и торговые сети, ориентированные на альтернативные виды энергии, используемые для автономного электроснабжения объектов различных типов.

Если у потребителя уже установлена солнечная электростанция или ветровой генератор, то лучше всего приобрести модель того производителя, оборудование которого уже используется. Для этого необходимо найти дилера этой компании и заключить с ним договор поставки.

Если создается новая система автономного электроснабжения и пользователь самостоятельно выполняет ее комплектацию, то можно пойти несколькими путями, это:

  1. Опять же найти дилера компании, производящей подобные устройства и приобрести товар у него.
  2. Обратиться в торговую компанию, реализующую приборы из этой группы товаров.
  3. Поискать необходимое устройство в сети интернет, где представлен достаточно широкий ассортимент подобных устройств.

Как сделать своими руками

При желании изготовить инвертор типа «чистый синус» своими руками, необходимо помнить, что это достаточно сложное электронное устройство. При самостоятельном изготовлении необходимо не только уметь работать с паяльником, а также нужно знать, как правильно монтировать микросхемы и прочие электронные комплектующие. Уметь работать с электронными приборами, с помощью которых можно отслеживать форму выходного сигнала, а также подстраивать элементы схемы, обеспечивающие соответствие формы и силы выходного сигнала, предъявляемым требованиям.

Ниже, приведена одна из схем, используя которую, можно самостоятельно собрать подобный прибор. Это достаточно простая схема, но тем не менее, она широко используется и промышленными производителями таких устройств.

В качестве генератора сигналов используется микросхема КР1211ЕУ1, а в качестве ключей – транзисторы IRL2505. Повышающий трансформатор повышает напряжение на выходе до 220 вольт, а снижение высокочастотных помех осуществляет конденсатор.

Мощность устройства, собранного по этой схеме – до 0,5 кВт, в зависимости от мощности трансформатора.

  • Цена: $170

Для тех, у кого нет света, и прочих неравнодушных, предлагаю обзор очередного своего инвертора 12-220 с чистым синусом. Мало фоток, много текста. Не прошло и года, как мой ранее купленный и обозренный тут инвертор приказал долго жить. Как показало расследование, у него на выходе значительно выросла напруга, из-за чего в конце концов произошла цепная реакция и выгорела практически вся силовая часть. При попытке отремонтировать сценарий повторился, в связи с чем я бросил это унылое занятие и заказал новый.Технические детали Новый девайс приехал наземной почтой в «картофельном мешке», отправлен почтой Хэйхэ (это такой китайский город рядом с Благовещенском). Мешок — это инновация почты России, я так понимаю. Внутри мешка была китайская почтовая коробка с девайсом. Ехал недели три, емнип. Фотографий «сверху» достаточно на странице с описанием девайса. Но я их тут тоже вставлю, т.к. страница может оказаться недоступной через некоторое время.Фото со всех сторон Сам девайс довольно внушительных размеров. Номинальная мощность 1500 Ватт, что похоже на правду — подключал утюг 1400 Ватт — работает, ток от аккумуляторов при этом 120 Ампер. Внутри, кстати, 4 предохранителя по 40 ампер, что соответствует примерно 1600-1800W при напряжении аккумов 10-11 Вольт под нагрузкой.Кишки В кишочках у нас наблюдается выходной транзисторный мост на мощных igbt-транзисторах, входной на полевиках. Между ними на термоклее сидит термодатчик. Еще одно термореле KSD-01F в корпусе TO-220 снизу прикручено, включает вентилятор при достижении температуры корпуса более 45 градусов. Ниже этой температуры инвертор практически бесшумен. Это, кстати, положительное отличие от старого инвертора. В старом вентилятор крутился в независимости от температуры и в зависимости от нагрузки, и начинал противно жужжать при нагрузке уже более 20-30 Ватт, передавая свои вибрации на стену, к которой был прикручен инвертор. В новом инверторе вентилятор включается вообще довольно редко, только когда проработает длительное время на хорошую нагрузку, и при условии, что на улице достаточно жарко. Рекомендую проверить все крепления и при необходимости подтянуть. Я в своем нашел пару незатянутых транзисторов. Кроме того, пропаял все сопли, которые видны на обратной стороне платы. И самое интересное — как здесь формируется синус. За это отвечает готовая плата на микросхеме EG8010, которая продается на ebay: www.ebay.com/sch/i.html?_trksid=p2050601.m570.l1313.TR3.TRC2.A0.H0.Xeg8010+driver&_nkw=eg8010+driver&_sacat=0&_from=R40 Плата просто впаяна своей гребенкой в основную плату. Смотрел осциллографом, что она выдает. Суть в следующем: в то время, как один из полевиков транзисторного моста притягивается к питанию, второй шимуется, формируя одну полуволну синуса. Затем процесс повторяется на другой паре транзисторов моста, формируя вторую полуволну. Не надо писать программу для микроконтроллера, минимум заморочек, теперь чистый синус сделает даже школьник. С помощью такой платы можно незамысловато переделать тупой инвертер с меандром в чистый синус. И все удовольствие за 10 баксов! Синус на выходе ничем не отличается от такового в старом инверторе, можете посмотреть в старом обзоре осциллограммы. Замер тока холостого хода выявил интересную особенность: при напряжении на аккумуляторах более 13.5 Вольт — ток ХХ около 0.6-0.7А, при напряжении менее 13.5 — ток ХХ 1.2А. Не знаю, почему так. Возможно, что-то нечисто со схемотехникой. Из практических наблюдений: старый пылесос 600 Вт стартует без проблем (стартовый ток у двигателя раз в 6 превышает рабочий). Утюг 1400 Вт работает без проблем. Более мощного ничего не подключал и желания нет. Итак. Плюсы: мощный, относительно дешевый для своей мощности. Минусы: необходимо разбирать, все пропаивать-протягивать. Непонятки с током ХХ. По просьбам трудящихся, далее планируется обзор контроллеров заряда для солнечных панелей, и всей системы в целом. Для тех, кто хочет понять, как это — жить без света 🙂 Используемые источники:

  • https://www.solnechnye.ru/invertory-220v/sinusoidalnye-invertory.htm
  • https://alter220.ru/elektro/invertor-chistyj-sinus.html
  • https://mysku.ru/blog/aliexpress/26084.html

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации