I nversor básico
description
Transcript of I nversor básico
![Page 1: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/1.jpg)
Os inversores são circuitos estáticos (não tem partes móveis) que convertem potência DC em potência AC com frequência e tensão ou corrente de saída desejada. A tensão de saída tem uma forma de onda periódica que, embora não-senoidal, pode, com uma boa aproximação, chegar a ser considerada como tal.
![Page 2: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/2.jpg)
Há muitos tipos de inversores, classificados de acordo com o número de fases, com a utilização de dispositivos semicondutores de potência, com os princípios de comutação e com as formas de onda de saída.
![Page 3: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/3.jpg)
Inversor básico
O circuito básico para gerar uma tensão alternada monofásica, a partir de uma alimentação de potência DC, é mostrado a seguir:
![Page 4: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/4.jpg)
Esse circuito é também conhecido como inversor em H-ponte (meia-ponte) porque usa duas chaves condutoras.
As chaves S1 e S2 ligam (e desligam) a fonte DC à carga de modo alternado, o que produz uma forma de onda retangular de tensão AC.
![Page 5: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/5.jpg)
Uma vez que cada chave tem terminais positivo e negativo, a combinação das duas chaves fornece o quatro estados mostrados na tabela a seguir.
![Page 6: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/6.jpg)
Quando os estados 1 e 3 são repetidos de maneira alternada, uma tensão de onda quadrada é gerada na carga, como mostra a figura a seguir. Se os estados 2 e 4, que fazem a tensão na carga ficar em zero, são usados, obtém-se uma onda em degrau ou uma forma de onda quase quadrada, como pode ser observado a seguir:
![Page 7: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/7.jpg)
Saída em onda quadrada
![Page 8: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/8.jpg)
Saída em degrau
![Page 9: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/9.jpg)
A tensão de saída AC retangular do inversor serve para algumas aplicações. Entretanto, a tensão de saída senoidal é a forma de onda ideal para muitas aplicações.
Dois métodos podem ser utilizados para tornar a saída o mais próximo possível de uma senóide.
![Page 10: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/10.jpg)
Um deles consiste em empregar um circuito filtro no lado da saída do inversor. Esse filtro deve ser capaz de deixar passar a grande potência de saída do dispositivo, o que significa ter um tamanho adequado.
Isso aumenta o custo e o peso do inversor. Mais ainda, a eficiência ficará reduzida por causa das perdas adicionais de potência no filtro.
![Page 11: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/11.jpg)
O segundo método, modulação por largura de pulso, usa um esquema de chaveamento no inversor para modificar a forma de onda da tensão de saída.
![Page 12: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/12.jpg)
Inversores de fonte de tensão VSI
O inversor de fonte de tensão (VSI) é o mais empregado. Nele, a tensão da fonte de entrada DC é essencialmente constante e independente da corrente puxada pela carga.
![Page 13: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/13.jpg)
A tensão de entrada DC pode vir de uma fonte independente como uma bateria, ou pode ser a saída de um retificador controlado.
Um capacitor de valor grande é colocado em paralelo com a entrada da linha DC para o inversor.
![Page 14: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/14.jpg)
O capacitor garante que os eventos de chaveamento não alterem de modo significativo a tensão DC.
Ele carrega e descarrega, de acordo com a necessidade de fornecimento de uma saída estável.
![Page 15: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/15.jpg)
O inversor converte a tensão de entrada DC em uma onda quadrada AC na saída da fonte.
![Page 16: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/16.jpg)
VSI em meia ponte
O inversor em meia ponte, usado em aplicações de baixa potência, é o alicerce básico dos circuitos inversores.
As chaves passam para o estado ligado e desligado alternadamente: uma estará ligada enquanto a outra estiver desligada.
![Page 17: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/18.jpg)
No período de 0 a T/2, a chave S1 se mantém fechada, o que faz com que Vo = +E.
Em T/2, S1 fica aberta e S2, fechada.
Durante T/2 a T, a tensão de saída Vo = -E.
Portanto, essa tensão tem uma forma de onda retangular alternada com frequência f = 1/T.
![Page 19: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/19.jpg)
Ao controlar T, podemos dominar a frequência das tensões de saída do inversor.
Entretanto, deve-se tomar cuidado para não passar ambas as chaves ao estado ligado, pois nesse caso elas produziriam um curto na fonte DC.
![Page 20: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/20.jpg)
Vo(avg) = E [ Ton / (t/2) ] = 2 E (Ton/T) = 2 Ed
Onde d, o ciclo de trabalho.
Vo (rms) = (2d) E
![Page 21: I nversor básico](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062722/56813afb550346895da38e31/html5/thumbnails/21.jpg)