inversor - riovolt

INVERSOR
(*). [De inverso + -or.]
Adj.
1. Que inverte; inversivo.
S. m. 2. O que inverte.
3. Eletrica. Qualquer aparelho que converte corrente contínua em alternada.
4. Eletrônica. Amplificador que inverte a polaridade do sinal de entrada.
* Dicionário Aurélio
Ao abrirmos e fecharmos a chave do circuito ao lado, ira circular
pela bobina do primário uma corrente alternada. Esta corrente
criara um fluxo magnético, refletindo uma tensão no secundário. A
amplitude desta tensão será proporcional a relação de espiras
entre os enrolamentos.
Por exemplo: Se a relação for 1:10 e a tensão de bateria de 12v a
tensão de pico no secundário será de 120v.
A freqüência da rede elétrica no Brasil é de 60 hz, ou seja, 60 ciclos por segundo. A chave da figura anterior deveria
abrir e fechar em ± 8,2 ms para obtermos esta freqüência. Substituindo a chave por um transistor (bipolar, FET,
IGBT) e aplicando na base (gate) uma onda quadrada ele ira funcionar como uma chave. Neste circuito teríamos
uma tensão alternada variando de 0 ao seu valor máximo. A senoide fornecida pela concessionária tem um semiciclo positivo e outro negativo. Uma das formas de obtermos uma tensão variável com semi-ciclos positivos e
negativos é o circuito de meia ponte. Os pontos desenhados no transformador indicam o inicio do enrolamento. Note
que na figura B a corrente
“sai” pelo inicio do enrolamento e na figura C pelo fim. Desta forma a
A)
B)
C)
tensão refletida no secundário será defasada em 180º . No circuito A so
poderá conduzir um braço de cada vez. Se por falha do circuito de
controle os 2 braços conduzirem o transformador ira saturar, perdendo
sua capacidade magnética, aumentando muito a corrente e danificando
os transistores. O circuito de controle também enviara um sinal defasado
de 180º para a base dos transistores. Quando esta circulando por um
braço, no outro teremos uma tensão de 2 vezes a tensão de bateria.
O indutor não “gosta” de variação brusca de corrente. No circuito ao lado com a chave
fechada teremos um tensão no indutor polarizada conforme a fig.1. Ao abrirmos a chave o
indutor gera uma F.C.E.M. ( força contra eletro motriz ) de polaridade inversa e amplitude
tendendo para infinito. Isto ocorre em qualquer indutor, p.ex : enrolamento de um
transformador, bobina de um relê, etc.. A fig.3 mostra a forma de onda no indutor. A parte
superior seria com a chave fechada e a parte inferior é provocada pele FCEM. Para
minimizarmos este efeito colocasse um diodo polarizado inversamente em paralelo com a
bobina.
Note que a área da onda quadrada gerada pelo inversor é maior que a área da senoide,
ou seja, ao alimentarmos uma carga projetada para trabalhar com uma senoide, com uma
onda quadrada de mesma frequência e amplitude , estamos fornecendo mais energia
que a carga necessita. Esta sobra de energia é desperdiçada pela carga. Como o
inversor é alimentado por bateria estamos diminuindo a autonomia do sistema .Podemos
gerar uma onda quadrada com a mesma amplitude, frequência e área de uma senoide.
Se a largura deste pulso for fixa, a energia enviada para carga ira variar conforme a
quantidade de carga e tensão de bateria. Alguns inversores usam a tecnologia PWM
(Pulse Wave Modulation - Modulação por largura de pulso), que através de uma amostra
da tensão de saída do inversor ira variar a largura do pulso enviado para base (gate) dos
transistores de potência. Existem varias formas de variar a largura dos pulsos.
Alguns fabricante utilizam circuitos integrados dedicados para gerar os
pulsos do inversor. Os mais comuns são ??3524, ??3525, ??493.
Estes circuitos integrados usam um comparador para variar a largura
do pulso.
Ele gera uma dente de serra através de uma malha de resistor
capacitor externa e compara com um nível DC proporcional a tensão
de saída.
Veja no informativo técnico do 3524 para maiores detalhes
Algumas tipos de circuito de potência do inversor.
O 5º desenho é de um inversor em onda completa Q1 e Q4 estão saturados enquanto Q2 e Q3
estão cortados e vice-versa. Note que a corrente fluira pela carga em sentido oposto dependendo
de quais transistores estão conduzindo. Os outros desenhos são de inversores em meia ponte, Só
esta desenhado um braço, o outro é simétrico a estes.
Os voltimetros analógicos de bobina movel e digitais são
ajustados para medir senoide.
As medidas devem ser feitas com voltimetro analógico de ferro movel
ou digital TRUE RMS