Напряжение в розетке меняется плавно, по синусоиде: 50 раз в секунду поднимается до +325 В и опускается до −325 В, а его действующее значение — 230 В. Инвертор получает эту форму из постоянного тока батареи, и от того, насколько точно он её воспроизводит, зависит, какие приборы можно от него питать.
Чистая синусоида
Инвертор с чистой синусоидой переключает транзисторы десятки тысяч раз в секунду, меняя ширину импульсов, а выходной фильтр сглаживает их в плавную волну. Качество формы описывает коэффициент гармонических искажений (THD): у хороших инверторов он меньше 3 %, то есть напряжение не хуже, а часто и лучше, чем в сети. Цена такой схемы — более сложные силовая часть и фильтр, поэтому и инвертор дороже. Гибридные, сетевые и автономные инверторы для дома выдают именно чистую синусоиду.
Модифицированная синусоида
Название вводит в заблуждение: это не синусоида, а ступеньки. Напряжение скачком переходит на +U, держится, падает до нуля, прыгает на −U и снова возвращается к нулю. Длительность ступенек подбирают так, чтобы действующее значение составляло 230 В. Схема проще и дешевле, но гармонических искажений — десятки процентов, а фронты напряжения очень крутые.
Интересное следствие: дешёвый мультиметр без отметки True RMS, то есть без измерения истинного действующего значения, на модифицированной синусоиде показывает не 230 В, а заметно меньше — нередко 180–200 В. Инвертор при этом может быть исправен: просто прибор рассчитан на синусоидальную форму.
Что работает без проблем
- Нагревательные приборы: чайник, обогреватель, лампы накаливания, паяльник.
- Большинство импульсных блоков питания — зарядки телефонов и ноутбуков, хотя они могут чуть сильнее греться.
- Инструмент с коллекторным двигателем (дрель, болгарка) — работает, но греется больше.
Кому модифицированная синусоида вредит
- Асинхронные двигатели: компрессоры холодильников, циркуляционные и скважинные насосы, вентиляторы. Высшие гармоники греют обмотки, двигатель гудит и теряет эффективность, ресурс сокращается.
- Приборы с трансформатором: микроволновые печи (греют слабее и гудят), старые блоки питания, аудиотехника, у которой появляется фон.
- Ёмкостные блоки питания в дешёвых светодиодных лампах, таймерах, датчиках: из-за крутых фронтов через конденсатор идёт большой ток, и детали выходят из строя.
- Электроника котлов, медицинские аппараты, часть зарядных устройств для инструмента — производители прямо требуют чистую синусоиду.
- Диммеры, сенсорные выключатели, лазерные принтеры могут работать некорректно.
ИБП тоже бывают со «ступеньками»
Многие недорогие офисные ИБП от сети пропускают обычную синусоиду, а в режиме батареи выдают аппроксимированную — ту же ступенчатую форму. Для компьютера, который за несколько минут корректно выключится, этого достаточно. Для котла, циркуляционного насоса или холодильника, которые будут работать от батареи часами, — нет. ИБП для котлов и онлайн-ИБП дают на выходе чистую синусоиду во всех режимах; в паспорте смотрите форму напряжения именно в режиме работы от батареи.
Как понять, что у инвертора на выходе
В характеристиках ищите «pure sine wave», «чистая синусоида» и значение THD. Отметки «modified sine wave», «квазисинус», «аппроксимированная синусоида» означают ступеньки. Если форма в описании не указана вовсе, а цена подозрительно низкая, скорее всего, это модифицированная синусоида. Надёжнее всего проверить осциллографом, а косвенные признаки — холодильник или насос гудит громче, чем от сети, а корпус двигателя заметно греется.
Что выбрать
- Авто, короткие поездки, зарядка ноутбука и телефона — подойдёт и модифицированная.
- Автохолодильник на 230 В, зарядка инструмента, любая техника с двигателем — чистая синусоида.
- Резервное питание дома, котёл, насосы — только чистая синусоида.
Для небольших мощностей разница в цене между двумя типами невелика по сравнению со стоимостью испорченного компрессора или платы котла.
Автомобильные инверторы с чистой синусоидой и с модифицированной, а также ИБП для котла — в каталоге. Как выбрать мощность и подключение в авто — в статье «Автомобильный инвертор 12/220 В».
