O circuito inversor é o coração do inversor de potência , responsável por converter energia DC (corrente contínua) em energia AC (corrente alternada). Compreender como funciona o circuito inversor é crucial para compreender a funcionalidade de um inversor de potência.
Componentes do Circuito Inversor:
Transistores:
Transistores são dispositivos semicondutores que servem como chaves eletrônicas no circuito inversor. Eles são responsáveis por converter a tensão de entrada CC em uma forma de onda CC pulsante ou modulada. Os inversores de potência usam transistores de efeito de campo semicondutores de óxido metálico (MOSFETs) ou transistores bipolares de porta isolada (IGBTs) como componentes de comutação.
Os transistores ligam e desligam rapidamente, criando um sinal modulado por largura de pulso (PWM) que alterna entre estados alto e baixo, imitando a comutação entre ciclos positivos e negativos de uma forma de onda CA.
Modulação por largura de pulso (PWM):
PWM é uma técnica de controle utilizada no circuito inversor para ajustar a largura dos pulsos de tensão gerados pelos transistores. Variando a largura dos pulsos, o inversor pode controlar a amplitude e a frequência da forma de onda de saída CA.
Por exemplo, para produzir uma saída CA de 60 Hz a partir de uma entrada CC, o inversor pode modular a largura dos pulsos de acordo. Pulsos mais largos criam tensão mais alta, enquanto pulsos mais estreitos resultam em tensão mais baixa.
Transformador (opcional):
Em alguns inversores de potência, especialmente aqueles projetados para altos níveis de potência, um transformador pode ser incluído no circuito do inversor. O transformador é usado para aumentar ou diminuir a tensão conforme necessário para corresponder à tensão de saída CA desejada.
Os transformadores ajudam a fornecer isolamento entre a entrada e a saída e garantem que a tensão CA esteja no nível desejado. Isto é especialmente importante para inversores de energia usados em aplicações ligadas à rede.
Componentes de filtragem:
Componentes de filtragem, como capacitores e indutores, são usados para suavizar a forma de onda CC pulsante criada pelos transistores. Eles ajudam a reduzir harmônicos e ruídos na saída CA, resultando em uma forma de onda mais limpa e estável.
Os capacitores armazenam energia e a liberam durante quedas de tensão, enquanto os indutores resistem a mudanças na corrente, o que ajuda a manter uma saída consistente.
Funcionamento do Circuito Inversor:
Conversão DC para AC:
O circuito inversor opera ligando e desligando rapidamente os transistores de acordo com a forma de onda de saída desejada. Quando um transistor é ligado, ele permite que a corrente flua através dele, criando um meio ciclo positivo da forma de onda CA. Quando desligado, a corrente é interrompida, criando um semiciclo negativo.
Ao controlar com precisão o tempo e a duração desses eventos de comutação, o inversor gera uma forma de onda que se assemelha muito a uma onda senoidal para inversores de onda senoidal pura ou a uma onda quadrada modificada para inversores de onda senoidal modificada.
Controle de frequência e amplitude:
O microcontrolador ou circuito de controle do circuito inversor regula a frequência e amplitude de saída ajustando a largura e a frequência dos pulsos gerados pelos transistores. Este controle permite que o inversor produza tensões e frequências de saída compatíveis com os requisitos da carga conectada.
Alguns inversores de potência avançados também podem sincronizar sua frequência de saída com uma referência externa, como a frequência da rede em aplicações ligadas à rede.
Estágio de saída:
Após a modulação PWM e a transformação de tensão (se um transformador estiver presente), a forma de onda CA é entregue à seção de saída do inversor de potência. Esta seção normalmente inclui terminais de saída, tomadas ou soquetes onde você pode conectar seus dispositivos alimentados por CA.
Antes de atingir estes pontos de saída, a forma de onda CA pode passar por componentes de filtragem adicionais para melhorar ainda mais a sua qualidade e reduzir a distorção.
Proteção e Monitoramento:
O circuito do inversor geralmente inclui recursos de proteção para proteger o inversor e o equipamento conectado. Os mecanismos de proteção comuns incluem proteção contra sobrecorrente, proteção contra sobretensão, proteção contra curto-circuito e proteção térmica.
Os sensores de monitoramento e os circuitos de controle monitoram continuamente a temperatura, a tensão e os níveis de corrente do inversor, permitindo que ele responda a condições anormais e desligue ou reduza a saída de energia, se necessário, para evitar danos.
● Potência de onda senoidal pura contínua de 800 W e potência de pico de 1.600 W
● Potência de onda senoidal pura e ultra limpa. Com menos de 3% de distorção harmônica total.
