雖然功率和價(jià)格是許多卡友購買車載逆變器之前首先去考慮的因素,但是除了這兩點(diǎn)之外,車載逆變器還有許多非常重要的參數(shù)和特點(diǎn),會(huì)直接或間接的影響到我們最終的使用體驗(yàn)。
本篇文章我們會(huì)對(duì)車載逆變器的種類和特點(diǎn)進(jìn)行一個(gè)全面的闡述,相信看完之后,你會(huì)對(duì)車載逆變器有一個(gè)全新的認(rèn)知,并且在購買時(shí)也會(huì)挑選出一款最滿足自己需要的產(chǎn)品。
車載逆變器是一種將直流低壓(12V或24V)電轉(zhuǎn)變?yōu)?220V 交流電的電子設(shè)備。與我們常見的市電 220V 交流電變成低壓直流電的方法正好相反,也就是逆向變電,所以就有了逆變器這個(gè)名字。
對(duì)長時(shí)間在車上的司機(jī)而言,如果想像在家里那樣,直接使用電飯煲、電風(fēng)扇、冰箱等家用電器,就需要借助車載逆變器來實(shí)現(xiàn)。也就是將車載電瓶的 24V 直流電通過逆變器轉(zhuǎn)為 220V 交流電來使用。
不用于普通家用車電瓶的12V電壓,多數(shù)重卡、牽引車的電瓶電壓為24V,在購買時(shí)需要考慮到參數(shù)是否匹配自己的愛車。在結(jié)構(gòu)上,絕大多數(shù)車載逆變器包含輸入、輸出和控制區(qū)域三大部分,其中輸入端用來連接車載電瓶,而輸出端與普通家用排插國標(biāo)三項(xiàng)插座相同,用來連接負(fù)載使用,有些逆變器還提供了USB插口,用來直接為手機(jī)等設(shè)備提供電力。
借助示波器,我們可以將肉眼看不到的電信號(hào)變成波形來進(jìn)行研究。220V市電也是一種電信號(hào),通過示波器,我們可以非常清晰直觀的對(duì)市電波形和逆變器的輸出波形信號(hào)進(jìn)行對(duì)比和分析。
● 220V 市電波形:
根據(jù)逆變器內(nèi)部電路解決方案的不同,目前市面上常見的逆變器共分為正弦波逆變器、修正波逆變器、方波逆變器三大種類。在詳細(xì)介紹波形之前,首先讓我們了解下市電 220V 的波形。
220V市電正弦波示意圖
220V市電,也就是我們家里插座上的交流電電壓,通常情況下,其波形就是上圖中所示的樣子,也叫正弦波。正弦波是頻率成分最為單一的一種信號(hào),因這種信號(hào)的波形是數(shù)學(xué)上的正弦曲線而得名。
● 正弦波逆變器:
顧名思義,正弦波車載逆變器,所輸出的 220V 交流電的波形是與我們?nèi)粘J褂檬须婋娋W(wǎng)的波形相同的正弦波交流電,甚至因?yàn)椴淮嬖陔娋W(wǎng)中的電磁污染等其他因素影響,其輸出交流電的質(zhì)量甚至要高于 220V 市電質(zhì)量。
正弦波逆變器波形與市電波形相同
正弦波逆變器的優(yōu)點(diǎn)就是提供比市電相同,甚至更好的交流電,滿足功率的情況下,幾乎可以使用所有的家用電器。但是由于造價(jià)成本較高,導(dǎo)致真正的正弦波逆變器價(jià)格昂貴,不被消費(fèi)者認(rèn)可。
● 方波逆變器:
另一種逆變器為方波逆變器。方波逆變器輸出的是質(zhì)量較差的交流電,其正向最大值到負(fù)向最大值幾乎在同時(shí)產(chǎn)生,對(duì)負(fù)載和逆變器本身造成劇烈的不穩(wěn)定影響因素。
方波逆變器輸出波形示意圖
方波逆變器的制作方法采用簡易的多諧振蕩器,其技術(shù)屬于50年代的水平。其優(yōu)點(diǎn)就是制作成本低,價(jià)格便宜。缺點(diǎn)是負(fù)載能力較差,僅可以達(dá)到額定負(fù)載的40%-60%,如果所帶的負(fù)載過大,方波電流中包含的三次諧波成分將使流入負(fù)載中的容性電流增大,嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞負(fù)載的電源濾波電容,另外還有一個(gè)會(huì)影響使用效果的因素就是不能帶感性負(fù)載(后一頁有詳細(xì)介紹)。
● 修正波逆變器:
修正波(改良正弦波、修正正弦波、模擬正弦波等)逆變器的出現(xiàn),是為了解決正弦波逆變器價(jià)格昂貴和方波性能較差的缺點(diǎn),其輸出波形從正向最大值到負(fù)向最大值之間有一個(gè)時(shí)間間隔,讓傳統(tǒng)方波的性能有所改善。但是從嚴(yán)格意義上來定義,修正波逆變器仍然屬于方波范疇,其連續(xù)性與正弦波仍有差距。
典型修正波(紅色)與正弦波波形對(duì)比
從與方波相差無幾的方形波(上圖中紅色曲線)到比較接近正弦波的圓角梯形波,都統(tǒng)稱為修正波。不過從實(shí)用角度來看,修正波逆變器可以滿足我們絕大部分的用電需求,在成本控制上也較為出色,具有效率高、噪音小等特點(diǎn),逐漸成為市場中的主流產(chǎn)品。
● 什么是感性負(fù)載:
負(fù)載是指連接在電路中的電源兩端的電子元件,通俗的說,各種電器就是負(fù)載,而感性負(fù)載是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制作的大功率電器產(chǎn)品,比如電動(dòng)機(jī)(電鉆、電錘)、壓縮機(jī)(空調(diào)、電冰箱)、繼電器、電風(fēng)扇、豆?jié){機(jī)、節(jié)能燈、日光燈等,都為感性負(fù)載。
電機(jī)為典型的感性負(fù)載
和多數(shù)負(fù)載不同的是,感性負(fù)載在啟動(dòng)時(shí)需要一個(gè)比維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需電流大得多的啟動(dòng)電流,一般為3-7倍。比如一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)功耗為150W左右的電冰箱,啟動(dòng)時(shí)的功率可以達(dá)到1000W以上。
家用單門冰箱
另外,由于感性負(fù)載在接通或者斷開電源時(shí)的一瞬間,會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢電壓,這種電壓的峰值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于車載逆變器所能承受的電壓值,很容易造成逆變器的瞬時(shí)過載,影響內(nèi)部電子元器件的正常使用壽命,因此,這類感性負(fù)載的電器對(duì)供電波形的要求較高。
日光燈
需要說明的是,只要你所使用的逆變器擁有足夠大的功率,即使接上感性負(fù)載,也不是不能使用的,不過長期使用會(huì)對(duì)逆變器的壽命造成影響,這種細(xì)微的區(qū)別短時(shí)間內(nèi)還是很難發(fā)現(xiàn)的。另外,一些方波逆變器在接上感性負(fù)載之后,也會(huì)出現(xiàn)較大的噪音,通過聲音我們也可以判斷出所使用的電器是否為感性負(fù)載。
● 編后語:
相信看完本篇文章,你會(huì)對(duì)車載逆變器有一個(gè)更深入的了解,不過,檢驗(yàn)?zāi)孀兤鞑ㄐ巫钪庇^的方法還是使用專業(yè)的儀器進(jìn)行檢測,比如示波器,所以,為了給廣大卡友們提供更直觀的數(shù)據(jù),在我們后續(xù)的逆變器評(píng)測文章中,將會(huì)加入波形展示這一環(huán)節(jié),敬請(qǐng)期待。