Инвертор/преобразователь DC 12V на AC 220V

[MAV]

И еще, вдогонку, чтобы было понятно что такое "реальная синусоида" для подобных преобразователей. В реале силовые элементы работают в импульсном режиме с ШИМ (широтно-импульсная модуляция). В "начале" синусоиды импульсы идут очень короткие (эффективное усредненное напряжение мало), а в максимуме синусоиды импульсы имеют максимальную длительность. Картинка выглядит приблизительно так (условная диаграмма, в реалии длительность импульсов в сотни или тысячи раз меньше полупериода синусоиды), картинка из тырнетов

Чтобы отфильтровать высшие гармоники и получить что-то похожее на синусоиду, на выходе ставят обычный индуктивный дроссель. Само-собой, если нагрузка не резистивная (ТЭН) или не индуктивная (двигатель), то выходное напряжение будет очень далеко от синусоиды.
И вдобавок (общая теория построения преобразователей): максимум потерь в силовых транзисторах и трансформаторе при преобразовании идет во время переключений и переходных процессов. И в первую очередь поэтому преобразователи "с синусом на выходе" имеют низкий КПД - у них частота преобразования (и количество переключений) обычно выше + среднее время открытия силовых элементов (и передачи полезной энергии в нагрузку) значительно меньше, чем у классических преобразователей с "прямоугольным" выходом.
Закон сохранения энергии никто не отменял, поэтому КПД будет ниже, как ни выкручивайся и не рисуй "умные" заголовки и рекламные описания типа "передовые технологии, новейшие патенты и прочее бла-бла-бла".

 

[Николай]

Интересно, есть где-то реальные испытания его с осциллограммами и под нагрузкой 1500 ВА? Мягко говоря сомневаюсь, что он потянет даже 70% от заявленной мощности.

Холодильник около 150-200 Вт, возьмем даже с запасом 300 Вт.
Газовый котел с дополнительным вентилятором - до 100 Вт (гугл рулит). Без доп вентилятора: 50-70 Вт.
Доп. освещением на 5 Вт. можно пренебречь.
Итого этот преобразователь реально испытан и работает максимум на 400 Вт.

Предлагаю попробовать вместо холодильника и котла подключить электрочайник или утюг на 1 Квт. совершенно активной (резистивной мощности). честно - очень хочется увидеть результат.


В условиях задачи как я понимаю, есть свинцовый аккум на 110 А/ч, а это уже совсем иной расклад.
Ну и с учетом написанного попробуем прикинуть реальную среднюю мощность, на которой испытан этот девайс: если 12 В 110 А/ч хватает на 4 часа (минимум), то потребляемый ток не более 9,2 А. Т.е. реальная (фактическая) средняя потребляемая мощность от батареи для холодильника, котла и доп. освещения всего-навсего 9,2 * 12 = 110 Вт. Бинго! А в задачке требуется 1 КВт, т.е. в 10 раз больше. Это даже при том, что я "отбросил" КПД преобразователя. Средняя меньше "теоретической" как минимум потому, что холодишьник работает прерывисто.
Если внутри этой коробочки нет вечного двигателя, то испытан он на реальных потребителях мощностью до 80 ВА, пусть даже 90ВА с учетом КПД. Посчитать активную мощность не берусь, учитывая, что нагрузка и в холодильнике и в котле большей частью реактивная (двигатели + конденсаторы) с неизвестными параметрами.

Що стосується цього ДБЖ: він без проблем працює з електропічкою потужністю 1кВт - сам перевіряв. І тривалість роботи залежить від ємності та типу акумулятора. Єдиний недолік: при такому навантаженні у нього безперервно працює вентилятор охолодження. (При навантаженні 200-400Вт вентилятор практично не вмикається).
Звичайно, кислотного акумулятора під навантаженням близько 1 кВт надовго не вистачить - хвилин на 15-20. А ось залізофосфатний на 75 А.год тримав постійне навантаження на 1 кВт понад 40 хвилин.

Тепер по акумуляторам і навантаженням, що підключаються до них. Ваші розрахунки по споживаній холодильником та газовим котлом енергії більше схожі на модель сферичного коня у вакуумі. Я вже не кажу про ККД інвертора, але ви також не врахували, що у холодильників пускова потужність може перевищувати номінальну у 8-10 разів. І кількість таких пусків за 6 годин може бути до 20 і більше разів. А тепер спробуйте хоча б 10 разів поспіль запустити та заглушити двигун авто та потім заміряти залишковий вольтаж на акумуляторі.
Ви в курсі, що кислотний акумулятор не рекомендують розряджати великим навантаженням більш ніж на 50% ємності, щоб він не загнувся практично відразу?
Тому, можете відразу відкидати половину ємності акумулятора: реально використаної з 110 А.год. залишається приблизно 60А.год
Ось із залізо-фосфатними трохи веселіше - вони без проблем розряджаються до нуля і потім заряджаються до 100% приблизно 500-600 разів без істотної втрати ємності. Якщо ж їх розряджати не нижче 40-30%, їх вистачить на кілька тисяч циклів розряду-заряду, тобто на багато років.
Але вони досить дорогі, і це вже інша історія.
Питання було по перетворювачу з -12В до ~220В з правильною синусоїдою та номінальною потужністю 1 кВт. Запропонований мною вище ДБЖ 100% витримає постійне максимальне навантаження в 1кВт з піковими до 1.5кВт.
Форма синусоїди, що видається, правильніша, ніж у міській електромережі.
Так, реальний ККД там не більше 85%, але пристрій без проблем працює.
Перевірено роками.
Є ще такий самий фірми Altek. Теж надійний.

 

[romanckua]

1500ва ~ 700-800Вт
Враховуючи що акумулятор якщо свіжий то віддає 70% ємності та вистачає на 4 години то приблизно 20А в годину тобто 12*20 = 240Вт тобто навантаження 30-40% від спроможності інвертора.

Але автор сказав що його не цікавить інвертор на 300вт на якому написано 1500va

 

[MAV]

Що стосується цього ДБЖ: він без проблем працює з електропічкою потужністю 1кВт - сам перевіряв.

Ну отлично - значит есть такой на рынке. Я немало удивлен, теоретическую возможность естественно допускал (написано выше, в первом же ответе), но не ожидал, что кто-то такое сделает. Цена в 9 тыс. грн лишь подтверждает мои слова из первого ответа:

Само-собой, схемотехника и современные полупроводники могут такое сделать в теории, но либо дорого, либо действительно с малым КПД.

Ваші розрахунки по споживаній холодильником та газовим котлом енергії більше схожі на модель сферичного коня у вакуумі. Я вже не кажу про ККД інвертора, але ви також не врахували, що у холодильників пускова потужність може перевищувати номінальну у 8-10 разів.

И что? Длительность запуска электродвигателя - десятки миллисекунд, что вообще почти никак не сказывается на эксплуатации аккумуляторов. Они также спокойно "съедают" кратковременные пики.

А тепер спробуйте хоча б 10 разів поспіль запустити та заглушити двигун авто та потім заміряти залишковий вольтаж на акумуляторі.

Пробовал, знаю. Как это влияет на работу преобразователя с пиками в десятки миллисекунд запуска электродвигателя?

Ви в курсі, що кислотний акумулятор не рекомендують розряджати великим навантаженням більш ніж на 50% ємності, щоб він не загнувся практично відразу?

Мало того что в курсе, так прямо писал об этом:

И еще: аккум на 110 А/ч при токе нагрузки более 100 А сядет у тебя за несколько минут. Емкость аккума дается при разрядных токах +/- 0,1 от емкости. Когда коэффициент окло единицы, емкость падает в разы. И наоборот - при малых токах емкость возрастает. А у тебя коэффициент будет даже больше единицы.

Скажу больше, что я даже представляю почему это происходит на уровне физикохимических процессов внутри кислотного аккума. Но по-прежнему не пойму как это связано с кратковременными пиками при запуске электродвигателя.

Тому, можете відразу відкидати половину ємності акумулятора: реально використаної з 110 А.год. залишається приблизно 60А.год

Я об этом писал выше, неоднократно. Но ключевой момент тут не просто большой мгновенный ток, а именно достаточно длительный (секунды, минуты) разряд большим током. И запуск двигателя авто поэтому отличается кардинально - там стартер крутит в десятки или сотни раз дольше, чем пуск электродвигателя. И аккум сдыхает не от мгновенного пускового тока стартера, а от необходимости достаточно долго проворачивать движок и создавать компрессию в цилиндрах.

 

[Tornado]

Николай, хлопці знають те що ви сказали. Це краще автору теми прочитати.
Що до пускового навантаження холодильником. Все до банальності просто, там стоїть захист по максимальному струму. І інвертор на 300 Вт, просто падає в аварію, хоча міг би далі працювати.

 

[Николай]

Що до пускового навантаження холодильником. Все до банальності просто, там стоїть захист по максимальному струму. І інвертор на 300 Вт, просто падає в аварію, хоча міг би далі працювати.

Років десять назад я теж так гадав, що інвертор для котла на номінальних 500Вт буде працювати с холодильником, якщо вимкнути захист по максимальному струму
Хе х, працював...но не довго: десь після 5-7 запуску холодильника вигоріли майже всі силові транзистори. Їх заміна коштувала майже половину ціни інвертора.
Після такого експерименту я купив ДБЖ Altek на 1кВт і більше не парюсь. До речі, він і досі працює без проблем.
LogicPower придбав для тещі, ще перед початком війни і те ж не прогадав. Зимою дуже був в нагоді.
Звісно, це пристрої далеко не преміум класу, но цілком відповідають заявленим характеристикам і працюють роками, тобто не "фуфло".
Єдиний недолік - шумний вентилятор, но це у всіх бюджетних пристроях. Читав, що міняють вентилятор на крутіший комп'ютерний і тоді він працює майже безшумно.
Но то таке.
І ще, ні в якому разі не підключатись до акумулятора "крокодилами", тільки надійно затягнуті клеми на болтах! Все ж 100А це не жарт.
Топікстартеру: у Харькові є магазин Voltmarket.ua де це все можна помацати руками й проконсультуватися.

 

[MAV]

Єдиний недолік - шумний вентилятор, но це у всіх бюджетних пристроях. Читав, що міняють вентилятор на крутіший комп'ютерний і тоді він працює майже безшумно.

С вентиляторами не все просто. Шумность зависит от номинальной/максимальной скорости вращения, которая в свою очередь зависит от производительности и габаритов (диаметра). Подобная замена имеет смысл только при замене на вентилятор бОльшего диаметра при той же производительности, а значит - с меньшей скоростью вращения.
Если использовать "компьютерный" такого же диаметра, то результата не будет. Кто когда-либо слышал как работают серверные стойки - прекрасно знает, как воют производительные (самые лучшие по параметрам и самые дорогие) серверные вентиляторы в тонких серверах или тонких блоках питания.
Недаром с ростом мощности компьютерных блоков питания в обычных компах производители перешли от вентиляторов 80 мм на задней стенке к вентиляторам 120-130 мм на нижней стенке, внутри корпуса.
80 мм с нужной производительностью тупо начинали громко выть.