Низкочастотный инвертор

Инвертор является ключевым компонентом автономных электросистем и систем резервного электроснабжения частных домов. Без него использовать запасенную в аккумуляторной батарее энергию для питания оборудования переменного напряжения невозможно. По способу преобразования постоянного напряжения в переменное различают высокочастотные и низкочастотные инверторы. В этой статье сравниваются достоинства и недостатки обоих видов, а также даются рекомендации по их использованию

Низкочастотные и высокочастотные инверторы

Инверторы преобразуют постоянное напряжение аккумулятора в переменное. По своей частоте, амплитуде, а в синусоидальных моделях и по форме, выходное напряжение инвертора совпадает с напряжением стационарной электросети. Благодаря этому бытовая и кухонная техника, электроинструмент, компьютеры и другие устройства, могут работать от инвертора так, как будто они подключены к домашней розетке.

Комбинированные с зарядными устройствами инверторы, также называемые гибридными, не только преобразую постоянное напряжение в переменное, но и выполняют обратное действие – получают из переменного напряжения постоянное и затем используют его для зарядки аккумуляторных батарей. По сравнению с обычными, двунаправленные инверторы имеют более высокий КПД, что особенно важно в автономных электросистемах с ограниченным доступом к сети.

И в низкочастотных, и в высокочастотных инверторах постоянное напряжение преобразуют в переменное переключая с высокой скоростью две группы транзисторов. Затем переменное напряжение поступает на первичную обмотку трансформатора, который повышает его до требуемого на выходе значения. В низкочастотных инверторах транзисторы переключаются с частотой равной частоте сети (50 Гц), а в высокочастотных с частотой 50000 Гц и более.

Пиковая мощность инвертора

Разница в конструкции инверторов, определяет их физические и электрические характеристики, одной из важнейших среди которых является пиковая мощность. Под пиковой мощностью источника питания понимают мощность, которую он может обеспечивать в течении короткого промежутка времени. Однако говорить о фактическом значении этой мощности не имеет смысла без уточнения времени, в течении которого она действует.

Производители инверторов редко упоминают о том, что высокочастотные модели выдерживают нагрузку в 200% от непрерывной всего в течении нескольких миллисекунд. В то время как низкочастотные инверторы легко справляются с пиками мощности длительностью от нескольких секунд до нескольких десятков секунд.

Способность выдерживать высокие пиковые токи позволяет использовать низкочастотные инверторы как с резистивной, так и с индуктивной нагрузкой. Им под силу питать нагреватели, кондиционеры, насосы, компрессоры, электроинструмент, а также практически любое оборудование, непрерывная мощность которого соответствует мощности инвертора. Считается, что если низкочастотный инвертор выдерживает непрерывный ток, потребляемый устройством, то выдержит и его пусковой ток. Для высокочастотных моделей это не всегда так.

Сказанное не означает, что высокочастотные инверторы хуже. Просто их область применения ограничена устройствами небольшой и средней мощности, а также устройствами пусковой ток которых не сильно отличается от непрерывного.

Преимущества и недостатки

Высокочастотный и низкочастотный инверторы могут иметь одинаковую непрерывную мощность, например 2000 Вт, но при этом вес, габариты и перегрузочная способность у каждой модели окажутся существенно разными. Рассмотрим достоинства и недостатки обоих устройств

Достоинства

Низкочастотный инвертор

• Выдерживает высокие пиковые токи в течение длительного времени
• Подходит для автономных систем с резистивной и индуктивной нагрузкой
• Имеет встроенное реле заземления, мощное зарядное устройство, переключатель источника питания
• Полностью программируемый. Может иметь сетевое подключение и связь по Bluetooth

Высокочастотный инвертор

• Дешевле низкочастотного
• Легкий

Недостатки

Низкочастотный инвертор

• Существенно тяжелее высокочастотной модели из-за того, что в конструкции используется большой мощный трансформатор.
• Стоит дороже, но использует меньшее количество электронных компонентов и поэтому очень надежен

Высокочастотный инвертор

• Неспособен выдерживать длительные пусковые токи
• Большее количество электронных компонентов, чувствительных к колебаниям напряжения
• Подходит для питания мелкой бытовой техники, ноутбуков, зарядки аккумуляторов телефонов и ручного электроинструмента, но плохо справляется с индуктивной нагрузкой

Инверторы TBB Power eRay и Energier Mobile

В качестве иллюстрации сравним характеристики двух популярных инверторов – TBB Power eRay и TBB Power Energier Mobile

Инвертор TBB Power eRay

Инвертор серии eRay, например модель IH2000 — это высокочастотный инвертор мощностью 2000 Вт, с выходным синусоидальным напряжением, максимальным КПД 90 % и пиковой мощностью 200 % от непрерывной. Устройство имеет размеры 403 х 256 х 99 мм и весит 4,8 кг, поэтому для него легко найти место на автомобиле или катере

Инвертор имеет режим энергосбережения, вентилятор с терморегулированием и USB выход напряжением 5 В, который можно использовать для зарядки сотовых телефонов. Предусмотрено подключение пульта дистанционного управления

Модели с индексом BYP имеют байпасный выход и встроенное реле заземления. Байпас позволяет питать мощное оборудование переменного напряжения от сети в кемпинге, не разряжая при этом аккумуляторную батарею. Встроенное реле заземления дает возможность установить внешнее устройство дифференциального защиты

Инвертор TBB Power Energier Mobile

Комбинированный с зарядным устройством инвертор Energier Mobile СС2.0 — это низкочастотный «гибридный» инвертор с чистой синусоидой. Собственное потребление менее 1 А и КПД 93% делают его идеальным для установки в автодома, грузовые автомобили, катера и яхты. Благодаря высокой перегрузочной способности инвертор без труда питает любую индуктивную нагрузку. Переключатель источника питания автоматически переключает бортовое оборудование на работу от сети, как только контрольная цепь инвертора обнаруживает на входе переменное напряжение.

Встроенное зарядное устройство с током 100 А, подходит для всех видов свинцово-кислотных и литий-железо-фосфатных аккумуляторов и автоматической уменьшает ток зарядки аккумуляторов, если обнаруживает, что мощности сетевого источника недостаточно для одновременной работы бортового оборудования и зарядки АКБ (функция Power Control). Встроенное реле заземления. Бесшумный вентилятор с терморегулированием. Полностью программируемый. Весит СС2.0 17 кг и имеет размеры 510 х 245 х 135 мм

Сравнив характеристики обоих устройств, можно сделать вывод, что TBB Power CC2.0 – это более универсальный и надежный источник переменного напряжения, использование которого не ограничивается каким-либо видом электрооборудования.