Делитель напряжения: устройство, принцип работы, назначение

Определение

Делителем напряжения называется прибор или устройство, которое понижает уровень выходного напряжения относительно входного, пропорционально коэффициенту передачи (он будет всегда ниже нуля). Такое название он получил, потому что представляет собой два и более последовательно соединенных участка цепи.

Они бывают линейными и нелинейными. При этом первые представляют собой активное или реактивное сопротивление, в которых коэффициент передачи определяется соотношением из закона Ома. К ярко выраженным нелинейным делителям относят параметрические стабилизаторы напряжения. Давайте разберемся как устроен это прибор и зачем он нужен.

Преимущество использования преобразователей напряжения

Благодаря тому, что инверторы обладают целым рядом положительных характеристик, их очень ценят при использовании для различных видов электротехники. Устройства работают бесшумно, не засоряют окружающую среду всевозможными выхлопами. Стоимость обслуживания подобных приборов является минимальной: выполнять проверку давления в двигателе нет необходимости. У инверторов достаточно незначительный механический износ, что позволяет использовать их различным потребителям. Инверторы 12 220 В работают на повышенных мощностях  КР121 ЕУ, обладают повышенным КПД.

В процессе сборки инверторов с задающими устройствами в качестве мультивибраторов, достоинство преобразователей выражается в том, что прибор обладает доступностью и простотой. Размер изделий компактен, отремонтировать их не составляет сложности, а эксплуатировать можно даже при низкой температуре.

Устройство инвертора

Простейший однофазный инвертор 12 220 В состоит из силовых электронных ключей (минимум два), повышающего трансформатора и системы управления, представленной в виде генератора импульсов (рис. 1). Такой преобразователь легко собрать своими руками.
Рис.1 Принципиальная схема преобразователя напряжения 12 220 В

На рис. 1 резистор R1 и конденсатор С1 являются задающей цепочкой, от которой зависит частота выходных импульсов. N-канальные полевые транзисторы, работающие в противофазе, поочерёдно коммутируют трансформатор Tr2 с источником питания, создавая на выходе положительную и отрицательную полуволны. В качестве силовых транзисторов можно использовать, например, управляемые логическим уровнем IRL2505 с допустимым максимальным током 104 А или другие аналогичные ключи. Трансформатор можно использовать из блока бесперебойного питания или намотать самостоятельно.
Более сложные инверторы содержат один или несколько повышающих импульсных DC/DC преобразователей, которые поднимают уровень напряжения от 12 В до ~450 В. Далее повышенное постоянное напряжение преобразуется в переменное с последующей фильтрацией. В серийных инверторах обязательной является функция защиты от перегрузки, короткого замыкания, тепловая защита.

Обзор лучших автоинверторов

Для составления рейтинга были использованы следующие параметры:

• мощность;
• качество выходного напряжения;
• поведение при перегрузках;
• комплектация;
• дополнительные функции (если есть);
• отзывы в реале и интернете;
• внешний вид;
• средняя цена в марте 2016 года.

МАП «Энергия» 900

Мощность 900 ватт, входное напряжение 10-15 вольт. Выходное напряжение со минимальным количеством гармоник и частотой 50 герц. При нагрузке свыше 1,3 киловатт автоматически отключается. Если нагрузка соответствует норме, то напряжение стабильно. Может использоваться как мощное пускозарядное устройство (обратное преобразование из 220 в 12 вольт). Внешний вид – большая и тяжелая коробка с цифровым индикатором и переключателями. Стоимость 35 тысяч рублей.

Штиль PS12/300

Мощность 300 ватт, входное напряжение 10,5–14 вольт. Выходное напряжение с минимумом количеством гармоник и частотой 50-60 герц. Если нагрузка на выходе менее 300 ватт, то напряжение стабильно. При увеличении мощности нагрузки напряжение начинает падать. Инвертор комплектуется проводами и разъемами для подключения к автомобильному аккумулятору, а также переходником для прикуривателя. На вид серая неказистая коробка на резиновых ножках. Стоимость 4500 рублей.

MobilEn SP-150

Заявленная мощность 150 ватт, но на испытаниях выдерживал нагрузку в 180 ватт, не снижая напряжения. Подключение дополнительной нагрузки приводит к срабатыванию защиты. При перегрузке сигнализирует легким, но неприятным писком. После отключения пищит очень громко. Выходное напряжение с минимумом гармоник частотой 50-60 герц. Оснащен штатным USB-портом, поэтому можно использовать для зарядки телефона, фотоаппарата, видеокамеры или iPod. Внешний вид – небольшая прямоугольная коробка, на одном торце которой расположена стандартная розетка, на другой сдвоенный провод с переходником на прикуриватель. Стоимость 1300 рублей.

MeanWell A301‑150‑F3

Мощность 150 ватт, входное напряжение 10,5–15 вольт. Выходное напряжение с минимумом гармоник и частотой 50-55 герц. При увеличении нагрузки до 175 ватт происходит автоматическое отключение. Оснащен стандартной розеткой и шнуром питания с переходником для прикуривателя. На вид серебристый аккуратный цилиндр. Стоимость 3500 рублей.

AcmePower DS-120

Заявленная мощность 120 ватт, но хорошо работает лишь при нагрузке менее 100 ватт. При увеличении мощности нагрузки до 107-110 ватт устройство автоматически выключается. Выходное напряжение со средним количеством гармоник и частотой 50-60 герц. Оснащен штатным USB-портом, поэтому можно использовать для зарядки телефона, фотоаппарата, видеокамеры или iPod. В комплект входит провод с переходником для прикуривателя. Внешний вид – аккуратная небольшая плоская коробочка из черного/серого пластика. Стоимость 750 рублей. 

Расчет на примере

Допустим, у нас такие параметры:

1. Окно в высоту 53 мм, в ширину – 19 мм.
2. Каркас изготавливается из текстолита.
3. Верхние и нижние щеки: 50 мм, каркас 17,5 мм, следовательно, окно имеет размер 50 х 17,5 мм.

Далее, нужно произвести расчет диаметра проводов. Допустим, нужно, чтобы мощность была равной 170 Вт. При этом на сетевой обмотке ток будет равен 0,78 А (мощность делим на напряжение). В конструкции плотность тока оказывается равной 2 А/кв. мм. Имея эти данные, можно вычислить, что нужно применять провод диаметром 0,72 мм. Допускается использовать и 0,5 мм, 0,35 мм, но ток при этом будет меньше.

Отсюда можно сделать вывод, что для питания радиоаппаратуры на лампах, например, нужно намотать 950-1000 витков для высоковольтной обмотки. Для накала – 11-15 витков (провод только нужно использовать большего диаметра, зависит от числа ламп). Но все эти параметры можно найти и опытным путем, о котором будет рассказано дальше.

Особенности такой подсветки

Чтобы понять, стоит ли делать в доме или квартире освещение на 12 вольт, особенно это касается часто посещаемых помещений (гостиная, спальня, кухня, ванная комната), необходимо выяснить особенности такого типа подсветки. Поскольку предполагается работа светильников с нестандартным напряжением в 12 вольт, то сразу же становится понятным – необходим трансформатор для преобразования напряжения. Это основная особенность такой подсветки. Но вот что действительно необходимо учесть, так это ток, который будет течь в проводах 12-вольтовой сети. Чтобы понять значимость этого факта, рассмотрим следующий пример:

• у нас есть лампочка с мощностью в 60 Ватт и нам необходимо ее запитать;
• в ситуации с напряжением цепи в 220 вольт с такой лампочкой ток по проводам будет течь примерно в 0.3 ампера;
• а вот при наличии 12-ти вольтного напряжения, при тех же условиях, ток будет иметь уже 5 ампер.

Как видно, при организации такого типа освещения необходимо правильно подобрать сечение провода, чтобы добиться нужного уровня тока. Для решения этой проблемы (уменьшение значения тока), нужно уменьшить суммарную мощность потребления осветительных приборов, применяемых для освещения помещения. Но следует помнить, что здесь имеются потери проводов и, в конечном счете, уместить всю суммарную мощность даже в пределах 60 Ватт не всегда получается. Самым рациональным решением при создании освещения на 12 вольт в квартире или доме будет разбивка осветительных приборов на отдельные группы. Такие группы светильников в доме (в ванной, гостиной, спальне и т.д.) можно размещать рядом. Но при этом каждая такая группа должна иметь свой отдельный трансформатор (220/12 вольт). Вот таким простым и нехитрым способом решается главная проблема в такого рода подсветке — высокий ток в проводах.

Светодиодное освещение гостиной

Кроме этого необходимо помнить, что с таким напряжением могут работать современные экономные источники света. Среди них самыми экономными и выгодными в плане эксплуатации являются светодиодные лампочки. Экономия электроэнергии при их использовании будет максимальной по сравнению с остальными вариантами лампочек. Еще одним плюсом установки именно светодиодных лампочек является возможность подключения к схеме питания контроллера. Он позволит эффективно настраивать и регулировать освещение.

Однофазные преобразователи

Отличаются они характеристиками синусоидального выходного напряжения. Более серьезные модели способны выдавать синусоиду, близкую к стандартному напряжению основной сети. Другая группа инверторов выдает график в упрощенной форме, который больше напоминает трапецеидальную форму.

Строение синусоиды напряжения большую роль играет для многих бытовых приборов. Некоторые из них не работают от напряжения, поступающего по упрощенной синусоиде. Она важна для устройств, обладающих:

• электродвигателями;
• трансформаторами;
• телекоммуникационными приборами.

Кроме того, некоторое медицинское оборудование, аудио и видеоаппаратура просто не будут работать при неправильном выходном напряжении. Обычно инверторы работают в трех режимах. При длительном функционировании используется номинальная мощность агрегата.

Достоинства и недостатки сердечников

• Наборные чаще применяются для устройства магнитопроводов с произвольным сечением, ограничивающимся только шириной пластин. Лучшие параметры имеют устройства трансформации напряжения с квадратным сечением. Недостатком такого типа сердечника считается необходимость плотного стягивания пластин, малый коэффициент заполнения пространства катушки, а также повышенное рассеивание магнитного поля устройства.
• Витые сердечники намного проще наборных в сборке. Весь сердечник Ш-образного типа состоит из четырёх частей, а П-образный тип имеет только две части в своей конструкции. Технические характеристики такого трансформатора гораздо лучше, нежели чем наборного. К недостаткам можно отнести необходимость минимального зазора между частями. При физическом воздействии пластины частей могут отслаиваться, и, в дальнейшем очень трудно добиться плотного их прилегания.
• Тороидальные сердечники имеют форму кольца, которое свито из трансформаторной железной ленты. Такие сердечники имеют самые лучшие технические характеристики и практически полное исключение рассеивания магнитного поля. Недостатком считается сложность намотки, особенно проводов с большим сечением.

В трансформаторах Ш-образного типа все обмотки обычно делаются на центральном стержне. В П-образном устройстве вторичная обмотка может наматываться на один стержень, а первичная — на другой. Особенно часто, встречаются конструктивные решения, когда разделённые пополам обмотки наматываются на оба стержня, а после соединяются между собой последовательно. При этом существенно сокращается расход провода для трансформатора, и улучшаются технические характеристики прибора.

Усовершенствования схем инверторов

Приведенные в статье устройства крайне просты и по ряду функций не могут сравниться с заводскими аналогами. Для улучшения их характеристик можно прибегнуть к несложным переделкам, которые к тому же позволят лучше понять принципы работы импульсных преобразователей.

Увеличение выходной мощности

Все описанные устройства работают по одному принципу: через ключевой элемент (выходной транзистор плеча) первичная обмотка трансформатора соединяется с входом питания на время, заданное частотой и скважностью задающего генератора. При этом генерируются импульсы магнитного поля, возбуждающие во вторичной обмотке трансформатора синфазные импульсы с напряжением, равным напряжению в первичной обмотке, умноженному на отношение числа витков в обмотках

Следовательно, ток, протекающий через выходной транзистор, равен току нагрузки, помноженному на обратное соотношение витков (коэффициент трансформации). Именно максимальный ток, который может пропускать через себя транзистор, и определяет максимальную мощность преобразователя.

Существуют два способа увеличения мощности инвертора: либо применить более мощный транзистор, либо применить параллельное включение нескольких менее мощных транзисторов в одном плече. Для самодельного преобразователя второй способ предпочтительнее, так как позволяет не только применить более дешевые детали, но и сохраняет работоспособность преобразователя при отказе одного из транзисторов. В отсутствие встроенной защиты от перегрузок такое решение значительно повысит надежность самодельного прибора. Уменьшится и нагрев транзисторов при их работе на прежней нагрузке.

На примере последней схемы это будет выглядеть так:

Автоматическое отключение при разряде аккумулятора

Отсутствие в схеме преобразователя устройства, автоматически отключающего его при критическом падении напряжения питания, может серьезно подвести Вас, если оставить такой инвертор подключенным к аккумулятору автомобиля. Дополнить самодельный инвертор автоматическим контролем будет крайне полезно.

Простейший автоматический выключатель нагрузки можно сделать из автомобильного реле:

Как известно, каждое реле имеет определенное напряжение, при котором замыкаются его контакты. Подбором сопротивления резистора R1 (оно будет составлять около 10% от сопротивления обмотки реле) настраивается момент, когда реле разорвет контакты и прекратит подачу тока на инвертор.

ПРИМЕР: Возьмем реле с напряжением срабатывания (Uр) 9 вольт и сопротивлением обмотки (Rо) 330 ом. Чтобы оно срабатывало при напряжении выше 11 вольт (Umin) , последовательно с обмоткой нужно включить резистор с сопротивлением Rн, рассчитываемым из условия равенства Uр/Rо=(Umin—Uр)/Rн. В нашем случае потребуется резистор на 73 ома, ближайший стандартный номинал – 68 ом.

Конечно, это устройство крайне примитивно и является скорее разминкой для ума. Для более стабильной работы его нужно дополнить несложной схемой управления, которая поддерживает порог отключения гораздо точнее:

Регулировка порога срабатывания осуществляется подбором резистора R3.

Предлагаем посмотреть видео по теме

Устройство и работа трансформатора

В простейшем случае трансформатор содержит одну первичную обмотку с количеством витков W₁ и одну вторичную с количеством витков W₂. Энергия подводится к первичной обмотке, нагрузка подключается к вторичной. Передача энергии производится путём электромагнитной индукции. Для усиления электромагнитной связи в большинстве случаев обмотки располагают на замкнутом сердечнике (магнитопроводе).

Если в первичную обмотку подать переменное напряжение U₁, то в ней возникнет переменный ток I₁, создающий в сердечнике магнитный поток Ф той же формы. Этот магнитный поток индуцирует ЭДС во вторичной обмотке. Если во вторичную цепь подключить нагрузку, в ней возникнет вторичный ток I₂.

Напряжение во вторичной обмотке определяется соотношением витков W₁ и W₂:

U₂=U₁*(W₁/W₂)=U₁/k, где k – коэффициент трансформации.

Если k<1, то U₂>U₁, и такой трансформатор называется повышающим. Если k>1, то U₂<U₁, такой трансформатор называется понижающим. Так как выходная мощность трансформатора равна входной (за вычетом потерь в самом трансформаторе), можно говорить о том, что Рвых=Pвх, U₁*I₁=U₂*I₂ и I₂=I₁*k=I₁*(W₁/W₂). Таким образом, в трансформаторе без потерь входное и выходное напряжение прямо пропорциональны отношению витков обмоток. А токи обратно пропорциональны этому соотношению.

У трансформатора может быть больше одной вторичной обмотки с разным коэффициентом трансформации. Так, у трансформатора для питания бытовой ламповой аппаратуры от сети 220 вольт может быть одна вторичная обмотка, например, на 500 вольт для питания анодных цепей и на 6 вольт для питания цепей накаливания. В первом случае k<1, во втором – k>1.

Трансформатор работает только с переменным напряжением – для возникновения ЭДС во вторичной обмотке магнитный поток должен изменяться.

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.

Автомобильный преобразователь.

Как пользоваться автомобильным инвертором

Автоинвертор 220в должен работать с запасом мощности напряжения в 25-30% от предполагаемой нагрузки. Если пренебречь этой рекомендацией, то предохранители устройства будут постоянно выходить из строя. То есть, выбирая прибор для подключения к автомобильному инвертору, — его мощность необходимо умножить на 1,3, в результате получиться тот показатель напряжения, который будет забирать потребитель.

Если не оставлять такой резерв при работе с автоинвертором, то оно может быстро прийти в негодность, так как его работа будет осуществляться на повышенных мощностях.

Подключается автоинвертор по следующему принципу:

Мощность подключаемых приборов	Возможные подключения
К автоинвертору подключаются бытовые приборы малой мощности до 150 Вт (сотовые телефоны, электробритвы, планшеты)	Инвертор подключается прямо к прикуривателю автомобиля через специальный штекер
К автоинвертору подключаются приборы высокой мощности до 300 ВТ (микроволновые печи, дрели, перфораторы, телевизоры)	Инвертор подключается напрямую к аккумулятору автомобиля через специальные зажимы на проводах

Как видно из таблицы — автомобильные инверторы имеют неограниченные возможности и их применение может быть довольно разнообразным.

Для чего нужен инвертор

Стандартный автомобильный преобразователь напряжения – инвертор используется для преобразования напряжения 12 вольт в переменное напряжение 220 В. Применение этого устройства дает возможность подключать бытовые приборы, рассчитанные на такие же параметры тока.

Во многих случаях инвертор-преобразователь 12-220 оказывается единственно возможным вариантом энергоснабжения. Бензиновый генератор неудобно перевозить на автомобиле из-за больших размеров, в отличие от компактного инвертора. Единственным условием нормальной работы является максимально полный заряд аккумуляторной батареи. Каждый инвертор он же преобразователь напряжения способен изменять величину входного сигнала до необходимых параметров. Напряжение, поступающее на вход, после нескольких манипуляций изменяет не только свое значение, но и частоту. В автомобилях инверторы используются в качестве самостоятельных устройств, а в других случаях они служат конструктивным элементом источников бесперебойного питания и другой сложной аппаратуры.

По форме сигнала выходного напряжения

Электронные устройства в виде преобразователей или инверторов различаются в зависимости от формы сигнала в выходном напряжении:

• Модифицированный вариант, представленный плавной синусоидой, измененной до трапециевидной, прямоугольной или даже треугольной формы. Такие устройства характеризуются ограниченной областью использования и пригодны для потребителей, представленных осветительными и нагревательными приборами. Чтобы обеспечить функционирование оборудования с индуктивной нагрузкой, инверторная мощность должна иметь значительный запас, что обусловлено высоким пусковым током.
• Вариант «чистой» синусоиды используются в питании любого вида нагрузки, а также позволяют обеспечить надежное и стабильное функционирование высокочувствительного оборудования. Значительная часть инверторов такого вида имеет зарядное устройство встроенного типа, благодаря чему используется в качестве источника бесперебойного питания.
• Гибридный вариант подходит для обеспечения схем электрического снабжения, рассчитанных на обслуживание нескольких источников питания. В устройстве есть возможность использовать определенный вид приоритетного источника энергии или использовать сразу несколько вариантов с целью зарядка аккумуляторной батареи.

Преобразователь напряжения 12-220 самодельный

При выборе устройства следует обратить внимание на доступность альтернативных источников энергии, что позволяет быстро окупить приобретенное, достаточно дорогостоящее оборудование. Приобретаемое устройство должно иметь оптимальные показатели номинальной мощности, защиту от перегревов и замыканий, систему пассивного и активного охлаждения, а также достаточный для функционирования КПД.. Приобретаемое устройство должно иметь оптимальные показатели номинальной мощности, защиту от перегревов и замыканий, систему пассивного и активного охлаждения, а также достаточный для функционирования КПД

Приобретаемое устройство должно иметь оптимальные показатели номинальной мощности, защиту от перегревов и замыканий, систему пассивного и активного охлаждения, а также достаточный для функционирования КПД.

Самые распространённые схемы

Существует несколько классических стандартных схем, которые чаще всего применяются в импульсных преобразователях постоянного напряжения. Они обеспечивают разные величины соотношений между входным и выходным напряжением. Эти схемы раскрывают саму суть преобразователей и их принцип работы.

Понижающий преобразователь напряжения и его схема

Она используется для питания потребителей, нагрузка которых выражается большими токами и малым напряжением. Это первоочередная схема способная заменить классический низкочастотный преобразователь, в свою очередь, обеспечит увеличение КПД, уменьшит габариты и вес устройства. Транзистор VT выполняет роль электронного ключа, его работа лежит между двумя режимами осечки (полного закрытия) и насыщения (полного открытия). Расчет каждой детали производится непосредственно для конкретного потребителя и источника напряжения. Основным недостатком данной схемы является вероятность пробоя и появление полного большого входного напряжения на потребителе. Это, несомненно, приведёт к неисправности питаемого устройства.

Повышающий преобразователь и схема

Она может быть использована для получения напряжения на потребителе или на нагрузке больше чем на источники энергии. Применяется для подсветки дисплеев портативных компьютеров и для других электронных устройств где необходимо из небольшого напряжения сделать большее. Здесь имеет место процесс появления ЭДС самоиндукции, которая появляется после открытия транзистора. Вся накопленная энергия в дросселе попадает в нагрузку. При этом напряжение на выводах дросселя меняет свою полярность.

Инвертирующая схема

Может использоваться для получения напряжения, которое обладает обратной полярностью. При этом по значению U вых может быть меньше или больше U вх. Энергия, которая скапливается в дросселе направляется в нагрузку через сглаживающий конденсатор.

Как видно из этих схем все они не имеют гальванической развязки, то есть непосредственной изоляции вторичного выходного напряжения от входного.

Вот одна из таких схем, содержащих трансформатор. Энергия, которая накапливается в магнитном поле первичной обмотки трансформатора, в нагрузку выводится через вторичную обмотку. Трансформатор в этом случае может быть и повышающим и понижающим. Применяется очень часто в сетевых источниках где есть необходимость снижения входного напряжения от нескольких сотен вольт до единиц или десятков.

В момент когда транзистор закрывается трансформатор своей индуктивностью может вызвать на коллекторе высоковольтный скачок или всплеск, что несомненно, очень плохо и может привести к пробою полупроводникового элемента. Для этого и устанавливается RC-цепочка из конденсатора и катушки индуктивности, которая может быть подключена параллельно ключу или первичной обмотке. Такой обратноходовой импульсный преобразователь широко используется во многих сетевых источниках электрического тока с небольшой мощностью порядка 100 Вт.

Еще одна схема с трансформатором и прямым включением диода изображена на схеме ниже.

Используется в источниках питания около 250 Вт. Все эти рассмотренные выше преобразователи называются однотактные, потому что за один период преобразования в нагрузку будет поступать только один импульс. Основное их преимущество — это простота схемы состоящей всего из одного транзистора, работающего в режиме ключа, а недостаток намагничивание сердечника которое не даёт в полном объёме использовать с максимальным КПД этот магнитный материал. Передача энергии потребителю и подготовка трансформатора к следующему циклу размагничивания осуществляется с некоторой паузой которая и снижает их выходную мощность.

Вот несколько практических реализованных в жизни схем, основой которого является импульсный преобразователь. Первая из них имеет регулировочный элемент, выполненный на микросхеме, в свою очередь, обе схемы выполнены на полевых транзисторах. Расчет их выполнен под напряжение для нагрузки от 5 до 12 Вольт.

Основные характеристики преобразователей

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.

Для определения этого параметра надо сложить мощности всех электроприборов, которые будут задействованы. Затем купить ПН на 20% мощнее полученной суммы.

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.

При покупке необходимо обратить внимание на мощность

Принцип работы

Преобразователь напряжения 12/220В HP-1200

Основное требование, определяющее принцип работы преобразователей напряжения – возможность передать на выход полезную мощность с минимальными потерями (обеспечить максимальный КПД). Для этого в них нередко используются экономичные с точки зрения потерь модули, например, электронные инверторы. Электрический преобразователь напряжения, построенный по трансформаторной схеме – наиболее удобен для рассмотрения принципа работы. Суть его функционирования состоит в следующем:

• на вход устройства потенциал поступает с генератора переменного напряжения или подобного ему источника тока;
• схожий по форме сигнал снимается с выхода трансформатора (с его вторичной обмотки);
• при необходимости переменное выходное напряжение сначала выпрямляется специальным диодным блоком, а затем стабилизируется.

Добиться нужной эффективности от такой схемы очень сложно, поскольку в обмотках трансформатора теряется часть передаваемой мощности (из-за теплового рассеивания).

Чтобы получить от устройства высокий КПД, на выходе трансформатора устанавливаются ключевые схемы, работающие в экономичном режиме. При их работе, основанной на скоростном переключении транзисторов из закрытого состояния в открытое, потери мощности в обмотках существенно снижаются.

В преобразователях напряжения, рассчитанных на работу с высоковольтными источниками питания, традиционно используется явление самоиндукции. Она реализуется в выходных ферритовых сердечниках при резком прерывании тока в первичной обмотке. В качестве такого прерывателя используются все те же транзисторы, а получаемое на выходе импульсное напряжение затем выпрямляется. Такие схемы позволяют получать высокие потенциалы порядка нескольких десятков кВ. Они используются в цепях питания уже устаревших электронно-лучевых трубок, а также в телевизионных кинескопах. В этом случае удается получать неплохой КПД (до 80%).