↑ Введение
Усилитель MF1 — давно обещанный результат моей разработки в области токового управления — инвертирующий полу-ИТУН с F-образной гибридной ООС. Включает в себя как ОС по напряжению, так и по току. Ураганное, чистое и динамичное звучание. Основа — популярная микросхема TDA7294 или любая из семейства, однако схемотехника может использоваться и с любой другой.
— Ураганное, динамичное и собранное звучание— Полный контроль работы динамика— Уникальная схемотехника, сочетающая в себе лучшие веяния в достижении живого звучания— Схемотехническая надежность даже в самых экстремальных режимах— Доступность к повторению. Основа — популярная ИМС TDA729x— Уникальная топология печатной платы, позволяющая собрать не менее 4 разных вариантов усилителей, не меняя разводки.— Учтены все требования даже самых придирчивых критиков-аудиофилов.
↑ Введение
Усилитель MF1 — давно обещанный результат моей разработки в области токового управления — инвертирующий полу-ИТУН с F-образной гибридной ООС. Включает в себя как ОС по напряжению, так и по току. Ураганное, чистое и динамичное звучание. Основа — популярная микросхема TDA7294 или любая из семейства, однако схемотехника может использоваться и с любой другой.
— Ураганное, динамичное и собранное звучание— Полный контроль работы динамика— Уникальная схемотехника, сочетающая в себе лучшие веяния в достижении живого звучания— Схемотехническая надежность даже в самых экстремальных режимах— Доступность к повторению. Основа — популярная ИМС TDA729x— Уникальная топология печатной платы, позволяющая собрать не менее 4 разных вариантов усилителей, не меняя разводки.— Учтены все требования даже самых придирчивых критиков-аудиофилов.
↑ Схема усилителя MadFeedback1 (MF1)
Рассмотрим схему действия поподробнее. Сигнал со входа IN поступает через проходной конденсатор C1 на низкоомное плечо обратной связи R1 R3, которое вместе с конденсатором C2 образует ФНЧ, препятствующий проникновению наводок и ВЧ шумов в звуковой тракт. Вместе с резистором R4, входная цепь создает первый сегмент ООС, Ку которого равен 2.34. Далее, если бы не токовый датчик R7, коэффициент усиления второй цепи задавался бы отношением R5/R6 и равнялся бы 45.5. Итоговый Ку был бы около 100. Однако, токовый датчик в схеме все-таки есть, и его сигнал суммируясь с падением напряжения на R6, создает частичную ООС по току. Выражение полного коэффициента довольно сложно, поэтому для удобства радиолюбителя пришлось аппроксимировать реальную зависимость достаточно простой функцией.
где kп — коэффициент приведения, зависящий от номиналов элементов цепи ООС
Ниже представлен график реального и расчетного (по вышеприведенной формуле) коэффициента усиления. При наших номиналах схемы kп=15.5, что дает результат удовлетворительной точности при сопротивлениях нагрузки выше 1 Ома.
Совершенно очевидно, что ни один здравомыслящий человек акустику с таким низким сопротивлением подключать к микросхемному усилителю не будет, однако вглядитесь, при коротком замыкании Ку практически уходит в ноль, а ведь последовательно динамику стоит еще и R7, который также ограничивает ток.
Характеристики усилителя при работе на нагрузку 4 Ома (ИМС TDA7294): — Рабочий диапазон частот, Гц 20—20 000 — Напряжение питания @4 Ом, В ±30 — Напряжение питания @8 Ом, В ±40 — Номинальное входное напряжение, В 0.6 действ. — Номинальная выходная мощность, Вт 73 действ. — Входное сопротивление, кОм 9.4 — THD при 70Вт, не более, % 0.3* — THD при 60Вт, не более, % 0.01**характеристики производителя
Однако следует заметить, что в данном случае напряжение питания рассчитанное, скажем, для 8 Ом нагрузки не придется снижать для работы на более низкоомную, т. к. выходной ток уже ограничен схемотехнически. К слову сказать, у одного из радиолюбителей поддельная микросхема, встроенная токовая защита которой не сработала, 2 минуты работала на полную мощность на короткое замыкание. Т. е. случайный бросок тока, который привел бы к гибели усилителя, фактически исключен.
Рассмотрим графики выходной мощности и выходного тока от сопротивления нагрузки для входного сигнала 0.6В.
Как видно из графика, клиппинг по мощности практически не возможен при увеличении нагрузки, чем страдают классические схемы, реализующие принцип Источника Тока, Управляемого Напряжением (ИТУН). Если там эквивалентное выходное сопротивление практически бесконечно, то в случае MF1 оно вполне реально ограниченно примерно на 10 Омах.
Что же мы получили в итоге? Мы получили неприхотливый усилитель со звучанием, характерным для ИТУН-а, без паразитных призвуков, мощное и динамичное, однако усилитель остался устойчив, легче переносит комплексную нагрузку фильтров АС и, кроме того, задранный Ку ИТУН-а на резонансной частоте ГД в предлагаемой схеме проявляется в гораздо меньшей степени.
↑ Звучание усилителя MF1
О звучании отдельно было написано во вступительном слове статьи, однако следует поделиться и более конкретными ощущениями от прослушивания. Первое слово, которое приходит на ум при прослушивании — ураганное звучание. Это, пожалуй, наиболее точное слово. Усилитель без проблем переваривает сложнейший в плане динамики материал. Играет стремительно и неудержимо, но при этом достаточно деликатно.
Сразу всплывает вопрос — а вообще куда делось замыленное электронное звучание TDA7294? Отдача баса просто изумительна. Он, правда, не столь глубок и раскатист, как, скажем у Quad 405 или ламповиков, зато проработка и атака просто поразительны — как выстрел, ни малейшей задержки, ни малейшего намека на затягивание фронта.
Вокал наконец прослушивается открыто и приятно, заполняя звуком все пространство. Вообще вокал и высокие частоты — конек токового управления. Переданы все нюансы и полутона, не упущена ни одна деталь, отклик АС скомпенсирован, поэтому также исчезает весь сопутствующий шум и грязь, и музыка передается в кристальном, первозданном виде.
Пройдемся по моим любимым тестовым композициям:
Alegria (Toyota business car) — сочная металлическая электроника, вокал энергичный, нет характерной хрипотцы, которую, как правило, передают низкокачественные УМЗЧ. Вокал звучит завораживающе, вызывая характерные мурашки по спине.
Away From Me (Evanescence) — уже первые ноты говорят о качестве проработки сверхнизких частот, вступление накрывает волной, из которой вдруг материализуется пронзительно-наполненный вокал, каким ему и положено быть.
Yeah! (Usher) — сабвуфер на 75ГДН, на который нагружен усилитель для этого трэка, вдруг взрывается сочными реперскими ударами. Почему-то начинают звенеть стекла в книжной полке и что-то покрытое толстым слоем пыли на шкафу.
Eternal (Evanescence) — характерный тест на передачу нюансов средне-высокочастотного спектра. Четко слышен звук каждой отдельной капли дождя, капли, падающие на землю легко отличимы от тех, что падают на металлическую крышу. Только что цвет крыши непонятен.
Шествие Гномов (Григ) — отлично раскрывает динамический диапазон. В трэке как минимум 3 основных уровня громкости. Усилитель перескакивает с оного на другой с такой стремительностью, что не верится, что слушаешь одну и ту же композицию. Настолько вкрадчивое, на пределе слышимости вступление далеко от сочной шумовой атаки, следующей за ним.
Умощнение транзисторами
Для повышения тока в нагрузке выполняют умощнение схемы на tda7294. Такое возможно реализовать добавив на выход транзисторы. Примеров подобных доработок в интернете достаточно. На рисунке представлен один из вариантов.
Номинальная мощность усилителя в таком исполнении, на нагрузку в 4 Ом, достигает 100 Вт. Коэффициент нелинейных искажений, при работе на уровне до 80 Вт, значительно меньше типового решения. Провал типа «лесенка» в каскаде вовсе отсутствует.
В интернете есть и альтернативные решения на этой TDA. Одним из них является популярный инвертирующий усилитель на tda7294, по схеме с проекта audiokiller. Пример сборки такого модуля смотрите в видеоролике
Плюсы и минусы
При выборе инверторного оборудования нужно знать его положительные и отрицательные качества. Для удобства сведем их в таблицу.
Преимущества | Недостатки |
Возможность использования в автономном режиме. | Отключение при полном разряде АКБ, что приводит к сбоям в работе. |
Применение на напряжение 220 или 380В в зависимости от типа. | Нет возможности эксплуатировать изделие при отсутствии напряжения в сети. |
Удобство установки и настройки. | При поломке одного из элементов (контроллер, инвертор) необходимо выводить из работы все устройство. |
Отсутствие шума во время работы. | Высокая стоимость. |
Нет вредных выбросов, опасных для атмосферы. | Большой ток холостого хода на большей части моделей. |
Возможность применения в системах с разными параметрами на входе. | |
Возможность зарядки АКБ. | |
Программирование режимов потребления. | |
Продажей «лишней» энергии по зеленому тарифу. | |
Независимость от стационарной сети. |
Схема инвертирующего усилителя с двухполярным питанием
Базовая схема инвертирующего усилителя с выглядит вот так:
Здесь мы видим два резистора и сам ОУ. На вход подаем сигнал, а с выхода уже снимаем усиленный сигнал. Как можно заметить, НЕинвертирующий вход ОУ заземлен. Как же работает схема? Здесь мы видим обратную связь. То есть с выхода сигнал подается обратно на вход через резистор R2. Наш усилитель является инвертирующим, так как сигнал на выходе на 180 градусов сдвинут по фазе относительно входного сигнала. Значит, в узле, где соединяются два резистора и инвертирующий вход, выходной сигнал будет приходить со знаком «минус». Такая обратная связь называется отрицательной обратной связью (ООС). Она уменьшает высокий коэффициент усиления ОУ до нужных нам значений.
В НЕинвертирующем усилителе обратная связь идет по напряжению, а в инвертирующем усилителе — по току.
Если вы читали статью про ОУ, то, наверное, помните, что если один из входов ОУ соединен с землей, то и другой вход имеем точно такой же потенциал. В данном случае НЕинвентирующий вход у нас соединен с землей, следовательно, на инвертирующем входе будет точно такой же потенциал, то есть 0 Вольт. Такой вход еще называют мнимой (виртуальной) землей. Как говорит на Википедия, «мнимый — это фальшивый, поддельный, ложный».
Коэффициент усиления по напряжению любого усилителя выражается формулой
Итак, что получаем в итоге?
Входное напряжение из формулы выше
Но так как наш усилитель инвертирует входной сигнал, следовательно, на выходе у нас будет напряжение со знаком «минус», то есть -Uвых.
В этом случае ток I2 будет выражаться формулой:
Отсюда находим коэффициент усиления
Так как входное сопротивление инвертирующего входа бесконечно велико, следовательно, ток будет протекать только через цепь R1—>R2. Два разных тока в одной ветви быть не может, поэтому получается, что
В итоге наша формула сокращается и получаем
↑ Схема усилителя должна быть проста и универсальна
Для построения усилителя мощности была выбрана популярная, но мною лично не любимая микросхема TDA7294 производства SGS-Thomson. Поводом к такому отношению стали частые отказы и обилие поддельных микросхем. Однако потом выяснилось, что в смерти ИМС повинны мои собственные кривые руки, которые обеспечили явно завышенное питание и не заземлили радиатор. Это обязательное условие стабильной работы микросхемы. Она боится статики — ее надо изолировать от радиатора, а радиатор обязательно заземлить на среднюю точку питания.
Достаточно долгие построения и моделирования в Multisim 2001 позволили создать цепь обратной связи, воплощающую все эти, казалось, несовместимые требования.
Итак, перед вами схема «бешенной» обратной связи, MadFeedback1 (MF1) .
Принципиальная схема преобразователя напряжения
Преобразователь блока питания усилителя (рис. 2) построен в основном на микросхеме КР1114ЕУ4 — импортный аналог TL494CN фирмы Texas Instruments. Подробное описание микросхемы можно найти в , ее блок-схема показана на рис. 3.
Рис. 2. Принципиальная схема мощного преобразователя напряжения для автомобильного УМЗЧ.
Она включает в себя широтно-импульсный модулятор (ШИМ) и цепи управления им. Микросхема предоставляет широкие возможности по управлению длительностью выходных импульсов. Так как микросхемы TDA7294 имеют собственные узлы защиты, отпадает необходимость их использования в самом блоке питания.
Микросхема КР1114ЕУ4 может работать как в двухтактных, так и в однотактных преобразователях; режим работы задается по входу OTC (вывод 13). В этом блоке питания вывод 13 подключен к источнику образцового напряжения +5 В и преобразователь работает в двухтактном режиме
Скважность импульсов может меняться в широких пределах
Рис. 3. Блок-схема микросхемы КР1114ЕУ4 (TL494CN).
Выходы микросхемы можно подключить непосредственно через резисторы R16, R17 к базам мощных биполярных транзисторов VT1 и VT2 преобразователя благодаря большому предельному значению выходного тока (до 200 мА).
Поскольку у микросхемы преобразователя имеются выводы коллекторов и эмиттеров выходных транзисторов (выводы 8-11), их возможно включить по схеме с общим эмиттером либо с общим коллектором, в зависимости от структуры транзисторов VT1 и VT2. В описываемом блоке с транзисторами структуры n-p-n применен второй вариант. При использовании в качестве ключей полевых транзисторов (n-канальных ПТ) следует удалить резисторы R18 и R19.
В микросхему КР1114ЕУ4 встроен собственный генератор пилообразных импульсов. Элементы R8, С8 являются времязадающими, и частоту генерации можно определить по формуле 1 = 1/(R8С8). При работе в двухтактном режиме частота автогенератора микросхемы должна быть вдвое выше частоты на выходе преобразователя. Для указанных на схеме номиналах времязадающей цепи частота генератора — около 160 кГц, а частота импульсов на выходе — примерно 80 кГц
Стабильность работы преобразователя в широком диапазоне напряжения питания обеспечивает встроенный источник образцового напряжения (вывод 14) +5 В. Цепь R9С7 обеспечивает после включения питания плавное увеличение ширины выходных импульсов блока и мощности в нагрузке.
Диод VD1 предотвращает выход из строя блока при обратной полярности напряжения питания; в этом случае перегорит лишь предохранитель FU1.
Блок питания имеет стабилизацию напряжения на нагрузке благодаря обратной связи. Она осуществляется через резисторы R10-R15 с каждого плеча выпрямителя.
Эти резисторы образуют два делителя напряжения, через которые часть напряжения с выхода блока питания поступает на усилители ошибки (выводы 1,15) В качестве эталона напряжения, с которым сравниваются выходные напряжения блока питания, используется источник образцового напряжения (ИОН). Выходы усилителей ошибки внутри DA1 соединены вместе через диоды.
Вывод 3 предназначен для местной обратной связи, ограничивающей коэффициент усиления усилителей. В этом блоке вывод 3 использован для запуска преобразователя, а усилители работают как компараторы. С импульсного трансформатора Т1 напряжение выпрямляется диодами VD2-VD5 и сглаживается конденсаторами С11- С14.
Для уменьшения мощности рассеивания на микросхемах УМЗЧ DA1 и DA2 и увеличения максимальной выходной мощности усилителя нужно правильно выбрать выходное напряжение преобразователя, исходя из сопротивления нагрузки.
Данный УМЗЧ рассчитан на работу совместно с нагрузкой 4 Ом в режиме “Стерео” и с нагрузкой 8 Ом в мостовом режиме. Рекомендуемое фирмой-изготовителем значение напряжения питания DA1, DA2 при заданном сопротивлении нагрузки составляет ±25…27 В, на это напряжение и рассчитан импульсный преобразователь.
↑ Перейдем к решению технологических вопросов
Многих смущает питание и надежность цепей mute и stby. Согласитесь, держать на одном тумблере два полюса питания просто опасно, особенно если тумблер более чем бюджетный. Не одна микросхема вышла из строя из-за таких фокусов. Об обеспечении надежности этого узла я также позаботился, разведя прямо на печатной плате параметрический стабилизатор на 12В, представленный на рисунке.
↑ Стабилизатор
От него питаются сервисные цепи микросхемы. В качестве выводов установлен трехштырьковый джампер. Это позволило решить сразу несколько задач:
— Если управление микросхемой не нужно, он просто фиксируется в положении Play!, усилитель постоянно находится в разблокированном состоянии и готов к работе ежесекундно.
— Если в многоканальном усилителе длительно не используются, скажем, тыловые каналы, можно перекинуть джампер в положение Mute, при этом заблокируются входные и выходные каскады микросхемы и ее потребление снизится до микроскопических дежурных токов.
— К джамперу можно подключить внешний ON-ON тумблер, такой, например, как доступный MTS102.
На схеме также представлен пример индикатора включения микросхемы, собранный на элементах R14 LED1. R14 выступает источником тока примерно в 5мА для светодиода LED1, который зажигается в положении Play! и погасает в режиме Mute. Кроме того, даже при неисправности тумблера и замыкании его контактов +Uп-Земля, ничего страшного не произойдет, поскольку ток ограничен резистором R11 на безопасном уровне. Емкости C11 C12 увеличены вдвое по сравнению со штатными для обеспечения большей задержки при включении и предотвращении щелчка в АС даже при длительном заряде силового блока питания.
Отличия от ББП
Начинающие пользователи, да и некоторые консультанты в магазинах, часто путают гибридные инверторы и блоки бесперебойного питания (БПП).
Несмотря на множество схожих черт, эти устройства имеют много индивидуальных особенности.
Главные отличия:
- БПП — инвертор со встроенным зарядным устройством. Первоначально расходуется энергия, полученная от фотоэлементов, а при ее дефиците система переводится на питание от сети. В таком блоке нет схемы, позволяющей параллельно использовать электричество от сети и энергию АКБ. Они предназначен для раздельного питания и переводятся на другой режим работы в определенных обстоятельствах. Минус в том, что из-за частых переключений АКБ быстро изнашивается. Кроме того, в бюджетных моделях БПП нет опции регулирования максимального напряжения.
- Гибридные инверторы — более продвинутое оборудование, лишенное таких минусов. Устройство само настраивается на нужную мощность и может параллельно работать с разными источниками питания. При желании можно установить приоритет на AC или DC. В некоторых моделях можно лимитировать мощность от бытовой электросети.
Гибридные инверторы выгодно отличаются от БПП. Они имеют больший ресурс и способны параллельно работать от разных источников, обеспечивая бесперебойное питание.
Интегратор
Интегратор позволяет реализовать схему, в которой изменение выходного напряжения пропорционально входному сигналу. Схема простейшего интегратора на ОУ показана ниже
Интегратор на операционном усилителе.
Данная схема реализует операцию интегрирования над входным сигналом. Я уже рассматривал схемы интегрирования различных сигналов при помощи интегрирующих RC и RL цепочек. Интегратор реализует аналогичное изменение входного сигнала, однако он имеет ряд преимуществ по сравнению с интегрирующими цепочками. Во-первых, RC и RL цепочки значительно ослабляют входной сигнал, а во-вторых, имеют высокое выходное сопротивление.
Таким образом, основные расчётные соотношения интегратора аналогичны интегрирующим RC и RL цепочкам, а выходное напряжение составит
Интеграторы нашли широкое применение во многих аналоговых устройствах, таких как активные фильтры и системы автоматического регулирования
Критерии выбора
Главный вопрос для многих покупателей — как правильно выбрать гибридный инвертор
Чтобы не ошибиться в покупке, важно учесть несколько критериев
Производитель
Первое, чему необходимо уделить внимание — производитель специального оборудования. Во избежание преждевременных поломок желательно покупать модели проверенных производителей
Наиболее популярные бренды:
- ABi-Solar10 (Тайвань).
- А-электроника (Россия, г. Новосибирск), выпускает инвертеры PROGRESS.
- Altek (Украина).
- Axioma Energy (Украина).
- EYEN (Китай).
- Growatt (Китай).
- INVT (Китай).
- LogicPower (Украина).
- Sila.
- MUST Power и другие.
В продаже легко найти модели и других производителей — Sila, Sofar Solar, OPTI-Solar, Q-Power, Stark Pro и т. д.
Мощность
При выборе гибридного инвертора важно учесть максимальную нагрузку на сеть и потенциальное время автономной работы. Важно учесть, что в пусковом режиме многие устройства потребляют больше тока
Это характерно для холодильников, стильных машин и другого оборудования с двигателями.
Диапазон мощностей от 500 Вт до 60 кВт. Для бытовых целей достаточно маломощных устройств на 3-5 кВт.
Напряжение АКБ
В распоряжении покупателей четыре варианта гибридных инверторов, отличающихся по напряжению аккумулятора — на 12, 24, 48 и 384В. Наибольшее распространение получили первые два. Что касается 48-вольтовых и 348-вольтовых устройств, они используются в промышленной сфере.
Степень защиты
Надежный гибридный инвертор должен иметь несколько ступеней, обеспечивающих защиту оборудования.
На сегодня доступны следующие варианты:
- принудительное охлаждение;
- предупреждение попадания внутрь влаги и пыли;
- прочие виды защиты.
Показатель защиты аппаратуры указывается с учетом нормы IES 952. Для эксплуатации на открытом пространстве подходят устройства с показателем IP 65. Они отличаются достаточной стойкостью, надежностью и устойчивостью к влаге.
В продаже доступны модели с одним, двумя, двойными, квадро или тройными выходами.
Тип контроллера
В продаже представлены гибридные инверторы с двумя видами контроллеров — МРРТ и ШИМ. Последний тип считается устаревшим вариантом и применяется редко. По функциональности и возможностям он уступает МРРТ, имеет большую точность алгоритмов и высокую эффективности работы.
Рабочая температура, вес и размеры
При покупке обратите внимание на диапазон температур, заявленных производителем
Это особенно важно, если вы планируете монтаж гибридного инвертора вне помещения
Не менее важный фактор — масса изделия. Считается, что чем больше оно весит, тем выше его качество, и тем больше мощность. Большая масса свидетельствует о наличии в составе оборудования преобразователя.
В более легких устройствах установлен простой трансформатор, что может стать причиной преждевременного выхода из строя при подаче пускового тока.
Еще один параметр — размеры, которые необходимо учесть при выборе места для крепления. При установке изделия в шкафу заранее согласуйте его длину, ширину и глубину.
КПД
Эксперты рекомендуют брать инверторы, имеющие КПД от 90% и более. Только с таким параметром можно рассчитывать на высокую эффективность. Потери в размере 10% вполне допустимы для солнечной энергии.
Как повысить силу тока, не изменяя напряжения
Цена
Важный критерий — стоимость. В зависимости от типа и характеристик этот параметр находится в диапазоне от 10 до 300 тысяч рублей или от 3700 до 125 тысяч гривен
Чтобы не переплачивать за товар, важно делать выбор с учетом текущих потребностей
Блок питания усилителя TDA7294
Для питания усилитель с нагрузкой 4 Ома питание должно составлять 27 вольт, при сопротивлении динамиков 8 Ом напряжение должно быть уже 35 вольт.
Блок питания для усилителя TDA7294 состоит из понижающего трансформатора Тр1 имеющего вторичную обмотку на 40 вольт (50 вольт при нагрузке 8 Ом) с отводом посередине либо две обмотки по 20 вольт (25 вольт при нагрузке 8 Ом) с током нагрузки до 4 ампер. Диодный мост должен отвечать следующим требованиям: прямой ток не менее 20 ампер и обратное напряжение не менее 100 вольт. С успехом диодный мост можно заменить четырьмя выпрямительными диодами с соответствующими показателями.
Электролитические конденсаторы фильтра C3 и C4 предназначены в основном для снятия пиковой нагрузки усилителя и устранению пульсации напряжения идущего с выпрямительного моста. Данные конденсаторы обладают ёмкостью 10000 мкф с рабочим напряжением не менее 50 вольт. Неполярные конденсаторы (пленочные) C1 и C2 могут быть емкостью от 0,5 до 4 мкф с напряжением питания не менее 50 вольт.
Нельзя допускать перекосов напряжения, напряжение в обоих плечах выпрямителя обязательно должно быть равным.
Скачать datasheet на tda7294
Лабораторный блок питания 30 В / 10 А
Подробнее
Виды и особенности
Гибридные инверторы условно отличаются по нескольким критериям — форме сигнала и количеству фаз. Подробно рассмотрим особенности каждого направления.
По форме сигнала на выходе
Инвертор по форме сигнала бывает трех видов:
- Чистая синусоида. На выходе выдается почти идеальная кривая, которая мало отличается от формы синусоиды обычной сети. Это лучшее решение, когда необходимо запитать дорогостоящую аппаратуру, к примеру, компрессоры, котлы, электрические двигатели и другую.
- Квази-синус. Здесь кривая на выходе имеет неидеальный характер, что может негативно влиять на работу некоторых приборов. Как правило, появляются шумы и помехи, которые в сложных случаях приводят к выходу аппаратуры из строя. Если через гибридный инвертор питаются моторы (синхронные или асинхронные), мощность снижается где-то на треть, а также появляются признаки перегрева.
Устройства «Квази-синус» имеют небольшие размеры и доступную цену. Их рекомендуется использовать для приборов, в которых нет индуктивных нагрузок, к примеру, лампы накаливания, нагреватели и т. д. При покупке нужно смотреть на гармонические коэффициент, который должен быть меньше восьми процентов.
Что касается последней формы (меандр), она почти не применяется. Ее недостатком является резкое изменение полярности, из-за чего возможны сбои в работе и повреждение оборудования.
Автономные инверторы напряжения для солнечных батарей, устройство, принцип работы, как выбрать
По количеству фаз
Следующий критерий для гибридных инверторов — количество фаз.
Здесь доступно два варианта:
Однофазные. На выходе 210-240 В. Используются для бытовой сети. Частота — от 47 до 55 Гц, мощность от 0,3 до 5 кВт. Выпускаются под АКБ с напряжением 12, 24 и 48 В
Для правильной работы важно согласовать мощность устройства и напряжение солнечной батареи.
Трехфазные. Применяются для питания электрических 3-фазных моторов в цехах, промышленности
Имеют мощность от 3 до 30 кВт. Напряжение — 220 или 400 В.
Трех фазный Fronius Symo GEN24 6.0 plus
При желании можно купить комбинированный вариант. Особенность модели — возможность питать одно- или трехфазную нагрузку за счет смещения фаз.
Современные возможности
Кроме основных функций гибридные инвертеры могут выполнять и ряд дополнительных возможностей.
Выделим основные:
- Подмешивание энергии АКБ к питанию от бытовой сети с выбором приоритета.
- Регулирование частоты тока на выходе с учетом напряжения АКБ.
- Подключение фотоэлектрического инвертора сети на выходе.
- Добавление мощности к имеющемуся параметру сети.
- Автоматический перевод питания с АКБ на внешнюю сеть с учетом напряжения на источнике постоянного тока.
- Комбинированное взаимодействие с сетевым преобразователем.
- Автоматическое добавление инверторной мощности.
- Выбор наиболее привлекательного источника тока.
- Поддержка АКБ разных видов.
- Регулирование срока зарядки АКБ.
- Установка параметра напряжения.
- Обновление ПО и т.д. Многие современные модели можно подключать к компьютеру для мониторинга и программирования.
Отметим, что наличие дополнительных опций влияет на стоимость изделия.