Ele-prof.ru

Электро отопление
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Питание бытовых приборов на 220 Вольт от автомобильного инвертора 12 Вольт

Питание бытовых приборов на 220 Вольт от автомобильного инвертора 12 Вольт

Устройства, выпускаемые для использования в автомобиле (магнитолы, телевизоры, автонасосы и пр.), рассчитаны на питание от 12 В, они обычно снабжены переходниками для подключения к 12 В через гнездо прикуривателя. Как же быть в ситуациях, когда требуется включить обычный бытовой прибор, требующий напряжения 220 В, если поблизости, кроме автомобиля (его аккумулятора), нет никаких источников «электричества»? Не возить же с собой повсюду бензоэлектрогенератор — громоздкий, тяжелый, требует запаса топлива, да и время готовности у него, мягко говоря, не маленькое.
Выручат в этих случаях инверторы — преобразователи энергии, превращающие постоянное напряжение 12 В в переменное 220 В (частотой 50 Гц).

Главное условие для работы автомобильного инвертора — наличие автомобильного аккумулятора достаточной емкости. Инверторы с допустимой мощностью потребителей до 200 Вт подключаются с помощью соответствующего разъема к гнезду прикуривателя автомобиля, более мощные модели (свыше 200 Вт) — непосредственно к клеммам АКБ автомобиля с помощью поставляемого в комплекте кабеля большого сечения с аккумуляторными зажимами на конце.

В «ранних» моделях инверторов мощный генератор напряжения частотой 50 Гц работал на низкочастотный повышающий трансформатор. С вторичной обмотки трансформатора снималось выходное напряжение 220 В. В более поздних моделях высокочастотный генератор (от 20 до 100 кГц) работает уже на импульсный повышающий трансформатор. С выхода трансформатора напряжение выпрямляется, фильтруется и далее уже коммутируется мощными транзисторами с частотой 50 Гц.

Первый тип преобразователя напряжения имеет большие габариты и вес из-за массы низкочастотного трансформатора, но надежен, имеет хорошую перегрузочную способность и ремонтопригодность. Второй — значительно дешевле и легче. Правда, создает ВЧ-наводки и помехи, а ремонтопригодность оставляет желать лучшего. Для подавления помех может потребоваться дополнительный фильтр.

Инверторы также различаются по форме генерируемого переменного напряжения. Многие из них выдают так называемую «модифицированную синусоиду«, скорее напоминающую меандр.

Такие инверторы подойдут для питания большинства обычных бытовых приборов: утюгов, электрических плиток, электроинструмента и т.д.

В качестве примера можно привести линейку преобразователей серии «Car». Их параметры приведены в табл.1

а внешний вид у них такой:

Но существуют бытовые приборы, требовательные к форме напряжения (телевизоры, аудиотехника, приемники, трансиверы и пр.). Для них выпускаются инверторы с синусоидальным выходным напряжением, максимально приближенным по форме к напряжению в бытовой электросети. Конечно, эти инверторы сложнее в производстве и, соответственно, дороже.

Чтобы преобразователь смог обеспечить работу подключаемых приборов, необходимо хотя бы приблизительно рассчитать суммарную нагрузку и выбрать инвертор необходимой мощности. Потребляемую мощность электроприбора обычно маркируют на задней панели или указывают в технической документации. В расчетах следует учесть, что при одновременном подключении нескольких приборов (через тройник или удлинитель) общая потребляемая мощность суммируется.

Бытовые электроприборы по характеру нагрузки можно разделить на две группы.

Первая группа — это приборы, мощность которых практически постоянна. К ним относятся лампы, нагреватели, телевизоры, компьютеры и т.п. Для приборов этой группы можно выбирать инвертор с максимально допустимой мощностью, немного превышающей номинальную мощность приборов.

Вторая группа характеризуется тем, что стартовая нагрузка электроприборов при включении может превышать постоянную нагрузку в несколько раз (холодильники, насосы, электродвигатели и пр.). Современные преобразователи напряжения имеют защиту от перегрузок, которая постоянно срабатывает при включении таких электроприборов, если мощность инвертора выбирается исходя из номинальной мощности нагрузки. Следовательно, для такого оборудования лучше ориентироваться на двойной или даже на тройной запас по мощности инвертора.

Читайте так же:
Аксон розетки для электроплит

Следует учитывать и то обстоятельство, что мощность, указанная на инверторе, — величина весьма приблизительная. Например, купив инвертор «Rovermate Nod 12/220-350» с выходной мощностью 350 Вт, я был уверен, что его вполне хватит не только для питания ноутбука, но и (при необходимости) на освещение лампочкой накаливания (220 В/60 Вт). Но мои надежды не оправдались. Инвертор такую нагрузку «не тянул»: срабатывала внутренняя защита и отключала его. В результате, потребовался инвертор с «нарисованной» (китайскими производителями) мощностью 450 Вт.

Подключение нагрузки к инвертору ведет к разрядке автомобильного аккумулятора, поэтому важно, чтобы инвертор имел функцию автоматического отключения при достижении на входе (клеммах АКБ) минимально допустимого напряжения (10,5±0,5 В).

В табл.2 приведена требуемая емкость автомобильного аккмулятора в зависимости от мощности нагрузки и инвертора.

Время работы электроприбора Т от инвертора, подключенного к аккумулятору, зависит от потребляемой мощности электроприбора, емкости аккумулятора, коэффициента полезного действия инвертора (КПД) и рассчитывается по формуле: Т = 12*С*(КПД/Р) час,
где 12 — напряжение аккумулятора Вольт; С — емкость аккумулятора А-час; Р — мощность нагрузки Вт.

Для приборов, потребляющих постоянную мощность, равную номинальной (обозначенной на них), примерное время работы можно рассчитать по формуле Т=(8,5*С)/Р час,
где С — емкость батареи А-час; Р — мощность подключенных устройств Вт.

Время работы электроинструмента, т.е. приборов, потребляющих номинальную мощность только в момент включения (прикладывания нагрузки), рассчитать сложнее, т.к. обычно процессы сверления, шлифования и пр. довольно кратковременны. Энергии аккумулятора, как правило, хватает на продолжительное время работы. Приблизительная формула для расчета: Т=(17*С)/Р час,
где С — емкость аккумулятора А-час; Р — мощность подключенных устройств, Вт.

Следует помнить еще, что аккумуляторы обладают так называемой «остаточной емкостью». Например, если, используя аккумулятор емкостью 90 А-час, «погонять» газонокосилку мощностью 1 кВт в течение 45 мин, инвертор выключится, поскольку напряжение АКБ «сядет». Но уменьшив нагрузку до 500 Вт (подключив, скажем, дрель), можно поработать ею столько же. Потом можно подключить нагрузку 300 Вт, затем 130, 60, 30 Вт и т.д. Конечно, расходование 100% энергии аккумулятора не рекомендуется, т.к. его ресурс в этом случае сокращается.

При длительном (более 2 час) подключении инвертора с достаточно мощной нагрузкой к аккумулятору (при неработающем двигателе) он заметно разряжается. Для примера, в табл.3 и 4 представлены расчетные значения времени разряда АКБ в зависимости от мощности потребителя энергии (для полностью заряженной АКБ «СТ-55» номинальной емкостью 55 А-час).

При разрядке аккумулятора требуется заводить двигатель (примерно раз в 2 часа) и давать ему поработать на холостом ходу 10… 15 мин. При этом заряд аккумулятора осуществляется от генератора автомобиля током 30…40 А, что систематически делать нежелательно (для сохранения АКБ).

На холостых оборотах двигателя (примерно 750 об/мин) мощность автомобильного генератора составляет 300…550 Вт (ток 20…40 А), при средних оборотах (2000.. .3000 об/мин) — 560.. .1400 Вт, что соответствует при номинальном напряжении (12…14 В) току 40… 100 А. Для собственных нужд двигателя с классической системой зажигания требуется около 60 Вт (ток 4 А), с инжекторной — до 200 Вт (12. ..14 А). На остальных потребителей «зарезервировано» на холостом ходу 140…280 Вт (максимум 20 А). Вот этим «резервом» и может питаться инвертор.

При увеличении оборотов двигателя до 2000 об/мин и выше мощность генератора быстро возрастает, но питать инвертор, постоянно газуя (с перерасходом топлива) — не выход из положения. Такой режим можно рекомендовать только на крайний случай.

Как мне установить 12-вольтную жилую цепь постоянного тока?

У меня есть пара батарей глубокого цикла, которые подзаряжаются от солнечной панели, для использования в экстренных случаях. Прямо сейчас единственный способ получить от них полезную энергию — это использовать инвертор 12 В постоянного тока -> 120 В переменного тока, например, такой, который можно подключить к автомобильному аккумулятору.

Читайте так же:
Блок розеток iec 320 c20

Я бы хотел установить батареи в цокольном этаже и установить пару 12-вольтовых цепей для ежедневного использования вне сети. Например, возможно, установить светодиодные лампы на 12 вольт или убрать бородавки на моей электронике.

Есть ли какой-нибудь стандарт для подключения жилой 12-вольтовой цепи? Это даже законно? Я ничего не могу найти в рекомендациях по сечению проводов, форме розеток и вилок и т. Д. Я видел, что у некоторых генераторов, например, у этого , есть розетка 12 В постоянного тока с двумя угловыми лопастями, но я не могу найти ничего подобного в обычном режиме. розничные торговцы, и я не уверен, является ли это стандартной формой сосуда или нет.

Кто-нибудь имеет какой-либо опыт или руководство о том, с чего начать для 12-вольтовых цепей постоянного тока?

(Это скорее побочный проект, который поможет сократить потребление электроэнергии и использовать уже имеющуюся у меня солнечную панель, чем серьезный источник аварийного питания. Меня не интересует генератор.)

Многие устройства постоянного тока в домашних условиях работают при различных напряжениях от 22 Вольт до 5 Вольт. Так что просто использовать 12-вольтовый провод нецелесообразно, потому что вам придется регулировать напряжение вверх или вниз — точно так же, как с 110/220 Вольт сейчас. Вот почему вы не можете найти розетку на 12 вольт.

Вы можете использовать 5-вольтовую розетку 🙂

введите описание изображения здесь

ОК. Но какое это имеет отношение к 12 Вольт?

Все! Вы можете использовать кабель Ethernet для передачи ваших 12 вольт по всему дому, который обычно использует 24AWG. Для безопасности давайте используем 26AWG спецификацию для текущих расчетов.

26 AWG по стандарту должны обрабатывать 0,3 ампер. При 12 Вольт это не более 3,6 Вт на пару. Если вы решите использовать кабель Ethernet, у вас будет 4 пары, которые вы можете использовать, давая вам в общей сложности 14,4 Вт на каждый кабель. Этого достаточно для базовых приложений, которым требуется 12 вольт! Но если вы найдете более толстый эфирный кабель, такой как 22awg, вы можете поднять его до 10 Вт на пару.

введите описание изображения здесьЗатем на каждой розетке вы можете купить преобразователь постоянного тока 12 В — 5 В (£ 1,50), и ваши штекеры USB будут стандартизированы и будут питаться от вашего источника 12 Вольт.

Вы можете спросить, почему бы просто не запустить 5v непосредственно от батарей? По той же причине у вас есть 110 В / 220 В в вашей розетке. На расстоянии вы теряете мощность, и чем ниже напряжение, тем толще кабель, необходимый для транспортировки большей мощности. Таким образом, понижающие регуляторы гарантируют постоянное напряжение около 5 В на источнике, в то время как вы можете снабдить несколько мест одним и тем же кабелем, гарантируя большую мощность для кабелей с меньшим сердечником.

Но светодиодные фонари не работают на 5v! — Только в 12v!

Нет, они не работают на 5v. Таким образом, единственный способ правильно запустить устройства, которым требуется 12 вольт в вашем доме, это НЕ использовать розетку, а подключить ее навсегда. Точно так же, как ваши светильники 110/220 В подключены (все это просто уменьшение масштаба). Затем вы должны купить провода с правильной цветовой кодировкой и медный кабель большего размера, например

Читайте так же:
Как сделать евровилку для розетки

Как правило, для потребительской проводки стандарт должен быть

  • 220 В коричневый / синий (желтый + зеленая земля)
  • 110 В белый / черный?
  • 12 Вольт красный / черный
  • 5 Вольт желтый / черный

Многие люди прокомментируют, что вышеприведенное утверждение неверно. Ну, потребительская проводка — это провода, которые мы получаем с телевизорами, чайниками и т. Д., И это то, что следует многим странам. Но стандарты варьируются от страны к стране, и действительно старые здания до 1950 года в большинстве стран не следуют никаким стандартам, если они не были специально перемонтированы.

Затем вы просто проведете поврежденный кабель подходящего размера прямо к вашему статическому светодиодному освещению, даже в ваших существующих каналах! Просто убедитесь, что все цвета в кодировке, так что следующий fella может увидеть разницу. Даже маркировка 12v 110/220 является хорошей практикой, но не обязательна.

Но я действительно хочу 12v на моем приемнике Это обновленная часть благодаря другому ответу

Вы можете купить эти стандартные вилки на 12 вольт и подключить их напрямую к 12 вольтам. Это потребует немного DIY, но вы можете купить заглушки, просверлить отверстие нужного размера и вставить их. Но я скажу вам, что. Конечно, они безобразны, и я бы лично их избегал.

введите описание изображения здесь

безопасности

Хорошей идеей будет создать распределительную плату, подобную тем, которые используются для высокого напряжения, и использовать автоматические выключатели. С кабелем Cat (26AWG) вы хотите, чтобы 0,3 А было безопасным — остальное зависит от того, какой кабель вы решите использовать.

Но даже самодельный, подобный этому, будет работать очень хорошо и обеспечит защиту от короткого замыкания, перегрузки по току с простотой контроля потребления. Вы даже можете запустить 110/220 в эту БД и включить аварийное переключение на случай, если ваши батареи разрядятся, и тогда у вас будет простой датчик, реле и 12-вольтовый 2

5а преобразователь питания.

введите описание изображения здесьвведите описание изображения здесь

Запомните одно — если вы используете кислотные батареи, не оставляйте их на бетоне! Всегда помещайте их сверху леса или подняты. Странная вещь случается, что кислотные батареи разряжаются при помещении на бетон / землю и не должны быть близко к земле. Не уверен насчет сухих клеток.

Это также выглядит красиво и легко и использует автомобильные предохранители типа.

введите описание изображения здесь

Но следует использовать надлежащие автоматические выключатели, рассчитанные на постоянный ток, поскольку они обеспечивают надежную защиту для различных вещей, но стоят гораздо дороже.

Не соответствует стандартам

Вы можете подумать, что вы можете просто подать 12 вольт прямо в USB-розетку. Конечно, это будет работать. Но что, если ваш сын / дочь / жена друг придет и включит свой iPhone, не спрашивая. Упс, там становится жарко.

Освещение на 12 вольт в доме — в чем достоинства и недостатки?

Освещение на 12 вольт в доме - в чем достоинства и недостатки?Человеку непосвященному такой вопрос может вообще показаться странным. Как вообще могла родиться идея использования 12-вольтных светильников и ламп в жилых помещениях, когда стандарт бытового напряжения в нашей стране составляет 220 вольт? Попробуем в этом разобраться.

Достоинства и причины популярности напряжения 12 вольт

Прежде всего, 12 вольт – это сверхнизкое напряжение, считающееся условно безопасным для жизни и здоровья человека. По этой причине в помещениях с высокой или повышенной степенью опасности применение 12-вольтовых светильников приветствуется нормами ПУЭ.

Ванная комната, кухня, двор на улице – вот места, в которых низковольтное освещение всегда было предпочтительнее. А в тесных и сырых подвалах и вовсе нельзя эксплуатировать сеть 220 вольт, и обязательна установка понижающего трансформатора даже для питания переносных электроприемников.

Электропроводка 12 вольт не требует к себе трепетного отношения, позволяет сэкономить на защитных материалах, таких как гофротруба или кабель-канал. Да и вообще, на душе гораздо спокойнее, когда знаешь, что максимум, что может произойти в твоей цепи освещения – это смешное короткое замыкание с выходом из строя дешевого трансформатора или срабатыванием защиты.

Пожары, серьезные поражения людей электрическим током в цепи освещения 12 вольт практически исключены.

Освещение на 12 вольт в домеНо есть и еще одна причина, по которой в жилых домах и квартирах приобрели популярность цепи освещения на 12 вольт. Речь идет о появлении и распространении точечных светильников.

Эти светильники в корне изменили взгляды на освещение как таковое. Они потому и приобрели название «точечных», что их свет буквально должен исходить из одной точки. А традиционную лампу накаливания, которая была популярна в то время, лишь с большой натяжкой можно назвать точкой. Что ни говори, это все-таки внушительных размеров колба, если только, конечно, мощность ее составляет хотя бы 60 ватт.

Поэтому и возникла идея использовать в точечных светильниках компактные галогеновые лампы. Колбы галогеновых ламп содержат не только инертный газ, но и пары какого-либо галогена, например, йода. Во время испарения вольфрама с нити накаливания лампы галоген вступает во взаимодействие с атомами металла, образуя галогенид вольфрама. Этот самый галогенид вновь оседает на нити накаливания, распадается на ней от воздействия высокой температуры и возвращает нити чистый вольфрам.

Таким образом, износ нити накала у галогеновых ламп очень мал по сравнению с износом нити обычных ламп. Это дает возможность нагреть нить лампы до более высокой температуры, при которой лампа меньшего размера стала светить ярче. Стало возможным создать яркую и долговечную компактную галогеновую лампу.

Вот тут-то и оказалось, что действительно долговечными и надежными получаются именно низковольтные компактные галогеновые лампы, нить которых толще и рассчитана на больший ток. Поэтому была реализована идея установки в цепь бытового освещения светильников с галогеновыми лампами на 12 вольт, получающими питание от компактных маломощных трансформаторов, как правило, электронных. Подобная схема была уже очень популярной, когда стали серийно выпускаться современные и надежные компактные галогеновые лампы на 220 вольт.

Итак, в чем же плюсы сетей бытового освещения на 12 вольт? Они состоят в:

— безопасности и, как следствие, возможности эксплуатации в опасных помещениях;

— менее строгих требованиях к устройству электропроводки;

— отсутствии необходимости квалифицированного обслуживания (светильник на 12 вольт может быть установлен даже человеком, далеким от электротехники – риска для здоровья ведь никакого);

— возможности реализации дополнительной защиты ламп от перегрузки по току и напряжению благодаря трансформатору.

Недостатки освещения на 12 вольт

Освещение на 12 вольт в домеНо у 12-вольтного освещения есть и недостатки. Тот же трансформатор – это дополнительный элемент цепи, который, во-первых, имеет свой КПД, а во-вторых, усложняет цепь, снижая ее надежность. К тому же трансформатор необходимо где-то прятать, обеспечивая ему охлаждение. Его нужно подобрать по совокупной мощности светильников с необходимым резервом, иначе он может не запуститься или быстро выйти из строя. Одним словом, трансформатор – это уже целая масса минусов.

Но на трансформаторе недостатки не заканчиваются. Еще один минус в том, что сеть низкого напряжения при равной мощности потребляет больший ток. А больший ток – это большее падение напряжения на проводах. Поэтому при монтаже 12-вольтных линий освещения приходится думать о том, чтобы длина проводников от трансформатора до каждого светильника была примерно одинаковой. Иначе светильники, расположенные дальше, будут светить менее ярко.

Таким образом, недостатки освещения на 12 вольт сводятся к сложностям монтажа из-за потерь в проводах и необходимости введения в цепь трансформатора.

Где взять 12 вольт в домашних условиях – самые простые способы

Я регулярно выезжаю с женой в деревню к родителям. Так как часто приходится что-то отремонтировать, то беру с собой шуруповерт. Как-то раз мне нужно было закрутить парочку саморезов. Я беру «шурика», а он – разряжен. Пришлось «на ходу» искать, как сделать 12 вольт в домашних условиях, чтобы подзарядить аккумулятор. Посмотрев, что есть под рукой, увидел несколько способов решения проблемы.

Батарейки

Заметив, что у родителей есть пачка свежих круглых батареек, в голову сразу пришла идея о сборке схемы. Она заключалась в соединении батареек между собой. Как правило, обычные батарейки идут с напряжением 1,5 вольта. И так, чтобы получить 12 вольт, нужно было взять ровно 8 батареек. Вообще, все это выглядит следующим образом:

Соединение выводов батареек требует последовательности: нужно подключать «+» предыдущего элемента к «-» следующего. Если все правильно соединить, то на первом и последнем выводах появится 12 вольт.

Правда, я засомневался, хватит ли у собранной цепи мощности, чтобы подзарядить аккумулятор шуруповерта, поэтому, отложил этот способ на тот случай, если не найдётся чего-то более существенного.

Блоки питания

Второй способ – блок питания компьютера. Когда я его увидел, сразу вспомнил, что такой аппарат может дать мне 12 вольт. Чтобы их получить, нужно просто подключиться к соответствующим клеммам выходного разъема и включить сам блок питания в сеть.

Хорошим аналогом компьютерным блоками питания могут стать блоки устаревших радиоприемников, телевизоров, магнитофонов, и об этом дальше.

12 вольт из 220

По сути, это тот же предыдущий способ, но за счёт не готового устройства, а собранного вручную.

Самый доступный источник питания – бытовая сеть. Все, что требуется от нас это превратить стандартные 220 вольт в 12. Чтобы это сделать, нам нужен понижающий трансформатор. Достать его не составляет великого труда. Он может остаться в старом «дивиди», в ресивере антенны, старых матричных принтерах и т.д. Сам процесс понижения должен соответствовать схеме на следующем рисунке:

Такая схема является одной из самых простых:

  • 220 вольт идет на высокую часть обмоток понижающего трансформатора, а из низкой части уже выходят 12 вольт, правда, всё ещё переменного напряжения, которое подаётся на входные клеммы диодов VD1 VD4.
  • Далее, из диодного моста ток выходит уже постоянный, но ещё пульсирующий – «полуволнами».
  • На последнем этапе, с помощью конденсатора С, происходит «выравнивание» волн, и линия напряжения становится прямой.

Если Вы хотите использовать такое устройство на постоянной основе, то следует его дополнить таким функциональным элементом, как стабилизатор.

А в этом видео показаны ещё несколько наглядных примеров, как получить 12 вольт:

Что в итоге

В целом, существует много способов достать 12 вольт в домашних условиях. Например, если вы автомобилист, то можно попросту воспользоваться аккумулятором. Варианты варьируются от того, какие подручные элементы у Вас есть и готовы ли Вы идти в магазин и покупать их. У меня быстрее всего получилось решить вопрос методом подключения к клеммам выходного разъема компьютерного блока. Больших усилий и потерь этот способ не затребовал.

Напишите в комментариях, как бы вы решали подобную проблему? И решали бы её вообще?

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector