Когда сетевое напряжение недоступно, то для того, чтобы запитать в машине ноутбук либо электроинструмент, рассчитанный на 220 В, вам понадобится преобразователь, или инвертор (от лат. inverto – «переворачиваю, изменяю»), – устройство для преобразования постоянного тока в переменный нужного напряжения.
Такое преобразование необходимо во многих ситуациях: подключить при загородном строительстве болгарку, подзарядить аккумуляторы электроинструмента... – вариантов много. Кроме того, у всех современных инверторов на корпусе есть одно или несколько гнезд USB типа A для подзарядки низковольтных потребителей электричества.
А мощности хватит?
Ключевой момент: какая бы мощность ни была указана производителями инвертора, забирать он ее будет от аккумуляторной батареи вашей машины! Если, к примеру, кому-то вздумается подключить к нему микроволновку или мощный пылесос, то при нагрузке около 2 кВт батарее потребуется отдавать ток примерно в 150 А. В таком режиме она разрядится у вас на глазах за несколько минут. Придется постоянно гонять мотор машины, но и генератор не всесилен (особенно на машинах прошлых лет).
Именно поэтому мы проверяли инверторы при работе от хорошо заряженной АКБ с подсоединенным к ней постоянно работающим пуско-зарядным устройством. Все устройства имели подключение к батарее напрямую, через «крокодилы»: никакое гнездо прикуривателя такие токи не выдержит – даже не пытайтесь.
Худший контакт и наибольший нагрев получается в заделках «крокодилов».
Как испытывали инверторы
Всем устройствам предложили одну и ту же задачу: вскипятить воду с помощью бытового кипятильника мощностью 1 кВт. Это позволяет оценить ту реальную мощность, которые способны выдать инверторы в одинаковых условиях эксплуатации. Масса (1,25 кг) и начальная температура воды (15 °C) не меняются, остается оценить время работы.
На нашем стенде – инвертор EcoHitek. Измеряем выходное напряжение, проверяем форму выходного сигнала и определяем время кипячения воды.
Как известно, величина энергии, необходимой для подобной работы, рассчитывается по формуле W = С·М·(Ткон. – Тнач.), где С – теплоемкость воды, М – масса, а Т – температура в начале и конце работы. А поскольку энергия – это мощность, помноженная на время, реальную мощность, которую получает наш кипятильник от каждого инвертора, вычисляем по формуле: Р = С·М·(Ткон. – Тнач.)/t, где t – время, затраченное в каждом конкретном случае. С учетом того, что 1 кал = 4,19 Дж, получаем простую формулу: Р = 445/t.
На «комбинации приборов» EcoHitek отображается входное и выходное напряжение, а также выходная мощность.
Не проще ли было просто измерить напряжение и ток на выходе инвертора, чтобы получить мощность, перемножив одно на другое? Проще, но… неправильно. Дело в том, что почти во всех устройствах выходной сигнал представляет собой не синусоиду, а пародию на нее – см. наши пояснения ниже. И даже в некоторых инструкциях указано, что привычные вольтметры в таких случаях начинают врать.
Кроме того, в ходе испытаний мы заметили, что и ток, и напряжение несколько меняются. А вот время кипячения стандартного количества воды от всего этого не зависит.
Помимо кипятильника, каждому устройству было предложено поработать с электрическими инструментами – болгаркой и электродрелью. Дрель должна была просверлить отверстие диаметром 14 мм в дубовом бруске толщиной 40 мм. Болгарку заставили резать высокопрочный (подвесочный) болт диаметром 12 мм.
Модифицированная синусоида и квазисинусоида
Оба термина, часто употребляемые в инструкциях, означают в нашем случае одно и то же: вместо «правильной» синусоиды, как в бытовой сети 220 В, большинство инверторов способны создать лишь некое приближение к ней. Так дешевле, проще и... хуже.
Впрочем, для нагревательных приборов, ламп накаливания, а также оборудования с импульсными блоками питания такое питание в большинстве случаев подойдет. А вот звуковая аппаратура начнет фонить. Устройства с трансформаторными блоками питания могут перегреться и утрачивать работоспособность, ведь при протекании постоянного тока обмотка трансформатора фактически превращается в подобие катушки зажигания или в нагреватель.
Что испытывали: 8 инверторов
Подводим итоги
В целом всё неплохо. С ходу забраковали только безымянный Power Inverter 2000 Вт, который при подключении к кипятильнику тут же отказался работать. Надо полагать, что его заявленная мощность оказалась сильно завышенной. Любопытно, что аллергию у него вызвал только кипятильник: с индуктивной нагрузкой болгаркой и дрелью он все-таки заработал. Но в целом – незачет.
Настоящую синусоиду обеспечил только прибор EcoHitek.
А вот к остальным пяти есть общее замечание: пользоваться устройствами с такими дрянными проводами просто опасно. Дым, шипение и вонь облезающей изоляции – это как? Падение напряжения на некоторых проводах достигало 1,5 В: какие уж тут разговоры про КПД…
САМЫЙ СТАРЫЙ ИНВЕРТОР
На автомобилях с бензиновыми моторами во все времена присутствовала и присутствует система зажигания, основным элементом которой служила катушка зажигания. Фактически ее можно назвать инвертором, поскольку из постоянного напряжения она создает переменное. Ток в первичной обмотке прерывается синхронно с частотой вращения коленчатого вала, наводя высокое напряжение во вторичной обмотке. Фактически по такому же принципу работают и современные инверторы.
