Обзоры оборудования

Обзор инвертора ICH-550

К данному классу устройств наше издание обращается, пожалуй, впервые - настолько неоднозначно оценивается роль преобразователей DC/AC в современной «компьютерной» жизни. И если бы не довелось столкнуться с проблемой, возникшей при организации «полевого» семинара, когда отсутствие электроэнергии чуть не сорвало презентацию, где использовался небольшой мультимедийный проектор (требующий 90-240В AC), мы бы и далее относили инверторы к числу бытовых приборов для «дачников-огородников»:

Для начала напомним о том, что такое инвертор. Это электронное устройство, преобразующее постоянное напряжение (DC) аккумуляторной батареи или другого источника в переменное (АС) с частотой 50Hz и напряжением 220В. В классическом представлении инвертор способен выполнять только одну функцию, например конвертировать 12В DC в 220В AC. Совместно с ним несложно использовать любой автомобиль как электростанцию на колесах для снабжения электроэнергией различных видов электронного оборудования, причем длительное время (оно зависит, конечно, от нагрузки и емкости аккумуляторов) двигатель можно не включать. Очевидно, что такой преобразователь значительно дешевле, компактнее и легче мини-электростанции.

В мире производится широкий набор инверторов разной мощности, возможности которых в зависимости от конкретного назначения выходят за рамки данного выше определения. Так, у устройств, предназначенных для применения в составе системы альтернативного энергоснабжения, он становится центральным звеном и обязан правильно и с минимальными потерями накапливать «грязную» электроэнергию от источника (от солнечных элементов или ветрогенератора) на батарее аккумуляторов. Дополнительными функциями должен обладать и инвертор, используемый в составе автономных источников бесперебойного питания дома (если в сети есть 220 В- он просто пропускает «сквозь себя» ток, при необходимости подзаряжая аккумуляторы. Если же напряжение пропало- начинает генерировать его от аккумуляторов). Задача этой группы резервных инверторов сходна с предназначением обычных резервных ИБП- мгновенно обеспечить питание критических нагрузок при неполадках в сети. И если говорить об основных отличиях между ними, то это прежде всего умение заряжать внешнюю батарею большими токами, а также продолжительность времени работы от АКБ- у инверторов в зависимости от емкости подключаемых батарей оно может измеряться часами!

Powercom ICH-550

Максимальная мощность (полная/активная) 550ВА/330Вт
Диапазон входных напряжений без переключения на батарею 170-280 (Narrow); 90-280 (Wide) В
Выходное напряжение: (DC to AC) 220В+10%
Паспортный КПД: в режиме транзита (AC to AC) > 95 %
при работе от батарей (DC to AC) > 80%
Заявленное типовое время переключения на батарею и обратно не более 7 мс
Индикация светодиодная, звуковая
Защита от перегрузки, короткого замыкания, перегрева
Диапазон допустимых напряжений на DC-входе 10,9-14,5В
Заряд током до 8 А с защитой от перезаряда (14,5В)
Масса 1,6 кг, Габариты 123x136x102 мм
Диапазон рабочих температур/влажности
0-40 C°/ 0-95%
Рекомендованная цена $68
 
  • Хорошее соотношение цена/качество
  • Невозможность программирования тока заряда батареи
  • Интересное устройство с широким диапазоном применений
Предоставлен: Powercom, тел.: (044) 536-0094

Уместен еще один практический пример применения- небольшая офисная АТС в неоснащенной централизованной системой гарантированного элект-ропитания компании, бизнес которой базируется на обработке телефонных звонков. Потребляет она в среднем 75-150Вт, однако ее функционирование должно обеспечиваться и при длительном перерыве в энергоснабжении, т.е. после того, как обычные ИБП, отработав свои единицы-десятки минут, уже перестанут и «попискивать». В этом случае устройство, подобное Powercom ICH-550, в буквальном смысле- панацея для спасения бизнес-процесса, пусть и ведущегося в несколько аварийном «бумажном» режиме.

Однако перейдем к описанию ICH-550. Схемотехнически модель выполнена по принципу высокочастотного преобразования, что позволило существенно сократить ее массогабаритные показатели. Зарядка внешней АКБ производится импульсами, форма напряжения на выходе в режиме работы от батареи- аппроксимированная синусоида. Переход на нее в зависимости от положения переключателя на задней панели может осуществляться при выходе напряжения питания за диапазон 170-280 либо 90-280В.

Данное устройство по внешнему виду и обозначениям индикаторов режимов также очень напоминает стандартный ИБП. Однако на его задней панели под легкосъемной защитной крышкой находятся мощные болтовые клеммы для подсоединения внеш-ней батареи.

Вообще говоря, автомобильная стартерная батарея не лучшим образом подходит для совместной работы с инвертором: если ее использовать в режиме глубокой разрядки, она вскоре придет в негодность. В штатном режиме только малая доля ее энергии используется при запуске мотора, после чего быстро перезаряжается работающим двигателем. Поэтому к достоинствам данного инвертора следует отнести достаточно строгое слежение за остаточным напряжением на батарее- система отключалась при достижении 10,88-10,91В. Кроме того, следует обратить внимание на то, что полностью герметичные автомобильные АКБ на отечественном рынке редкость, а значит, нежелательно размещать их в жилом помещении из-за возможных вредных испарений. По этой причине для получения достаточной мощности нами была составлена - батарея из четырех стандартныхгерметичных АКБ емкостью 12В / 7,2 Ач, соединенных параллельно.

Нелишним будет напомнить о том, что при подобной схеме перед соединением аккумуляторов необходимо выравнять на них напряжение (например, подзарядив), а также о недопустимости использования батарей неодинаковых емкостей и разных производителей. Кроме того, следует обратить внимание на соотношение длин проводников (желательно сделать их максимально короче) и их сечений (выбирать по возможности большие), добившись устойчивых, с низким сопротивлением, контактов на всех элементах низковольтной части системы.

  На задней панели под легкосъемной защитной крышкой находятся мощные болтовые клеммы для подсоединения внешней батареи

При расчете времени автономной работы следует учитывать два обстоятельства: во-первых, автомобильные батареи обычно оцениваются по току запуска в амперах. Это нерелевантная оценка, неадекватная для режима длительного разряда. Во-вторых, практическая емкость большинства типов батарей уменьшается при увеличении силы потребляемого от нее тока. Например, батарея c номиналом 100 Ач, которая может отдавать 5А в течение 20 ч, будет поставлять 20А только 4 ч, имея фактическую емкость 80 Ач. Определять данное значение лучше всего по разрядным характеристикам, приводимым производителем. Выполнив такие подсчеты (с учетом КПД инвертора- 0,8 и рабочей температуры батареи), не придется задаваться вопросом, куда из полутора расчетных часов «делись» еще почти 15 мин. Продолжительность работы от заряженных батарей при мощности 200 Вт совпала с откло-нением порядка -15%, а при -нагрузке в 275 Вт- оказалась меньше расчетной лишь на 7%. При увеличении мощности активной нагрузки свыше 325Вт устройство сообщало сигналом о превышении порога и отключалось приблизительно через 30с, а при 375Вт- немедленно. Отметим, что в разных режимах тестирования нами не было отмечено перегрева инвертора. Достигается это благодаря применению в нем втяжного вентилятора, который включался не только в режиме разряда, но и периодически в процессе заряда батареи (в том числе и в подключенном к сети, но выключенном с панели состоянии). Это связано с достаточно большими (по меркам персональных ИБП) токами- в нашем случае порядка 5А. Имеется в ICH-550 и система защиты от перезаряда АКБ. Кроме того, применены стандартные для подобных устройств элементы защиты от короткого замыкания и несложные цепи фильтрации.

И в заключение дадим ответ на возможный вопрос, почему бы не использовать вместо инвертора обычный ИБП, к которому подключена «батарея от трактора "Беларусь"»? Ответ содержится в самом вопросе- именно под штатную АКБ с конкретными параметрами производитель оптимизировал свое устройство. Причем чем «интеллектуальнее» ИБП, тем больший вред заключается в подобном «кулибинстве»: либо внешняя батарея не будет успевать зарядиться до конца, что приведет к ее скорой погибели, либо сгорят цепи заряда, либо просто источник выйдет из строя из-за перегрева уже на первых часах работы. О таких «мелочах», как несоответствие режима зарядки аккумулятора, невозможность правильно определить остаточное время работы, или о прекращении гарантии на ИБП можно было бы и не упоминать. И, судя по многочисленным письмам читателей, после ряда не совсем удачных экспериментов, как правило, следует вопрос о том, что можно использовать для решения подобных задач вместо ИБП. Надеемся, что частично мы на него данным материалом уже ответили.

Эта статья была опубликована в еженедельнике «Компьютерное Обозрение №36 (555), 2006»