Conocer la diferencia entre un inversor, un convertidor, un transformador y un rectificador es esencial cuando se diseñan entradas y salidas específicas de suministro de energía. En este video, se muestra una comparación rápida que describe las funciones de cada uno para ayudarlo a aclarar cualquier confusión.
Inversores
En última instancia, los inversores tienen solo un trabajo: tomar corriente continua (CC) y convertirla en corriente alterna (CA). En teoría, esto es muy sencillo, ya que un simple conmutador y un cableado creativo pueden brindarle una onda cuadrada alterna que opere a la frecuencia seleccionada en el conmutador.
Pero, en realidad, las ondas cuadradas son muy perjudiciales para casi todos los dispositivos electrónicos modernos que dependen de la alimentación de CA. Por lo tanto, la verdadera pregunta es: ¿cómo es posible tomar la alimentación de CA y convertirla en algo utilizable? La respuesta es que puede filtrar la onda cuadrada mediante capacitores e inductores seleccionados con precisión a fin de crear una onda senoidal o, al menos, algo similar a una onda senoidal.
A menudo, los inversores también incluirán un transformador. Esto se hace para que la salida de tensión de CA pueda ser realmente diferente de la entrada de tensión de CC, según la cantidad de bobinas en el devanado primario y secundario.
Existen dos tipos comunes de inversores:
- Inversor de onda senoidal pura (PSW): La salida de un inversor de onda senoidal pura es —tal como puede adivinar— una onda senoidal pura. Es muy difícil lograr una onda senoidal perfecta como salida, y los diseños para hacerlo pueden ser muy complejos.
- Inversor de onda senoidal modificada (MSW): Estos pueden usar tiristores, diodos y otros elementos pasivos que producen una onda cuadrada redondeada y, en realidad, se acercan mucho a la salida de una onda sinusoidal pura. A menudo, los MSW pueden utilizarse para equipos electromecánicos de potencia alta.
Convertidores
Los convertidores también tienen solo un trabajo: convertir alimentación de CA en alimentación de CC. Sin embargo, la palabra "convertidor" es muy genérica y, a menudo, verá que se la utiliza de manera incorrecta. Por ejemplo, si alguien dice "convertidor de CC a CA", ello tiene lógica, aunque la terminología correcta sea "inversor de CC a CA". El mismo argumento puede plantearse si decimos "convertidores de CC a CC". Además, por lo general los convertidores de CA a CC se conocen como suministros de energía.
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Existen dos tipos comunes de convertidores:
Rectificador de media onda: Generalmente, estos solo se utilizan en aplicaciones de baja potencia porque su señal no es muy uniforme por naturaleza. Dado que se pierde la mitad de la señal de CA, la amplitud de salida es casi del 45 % de la amplitud de entrada, lo que significa que esa energía se desperdicia en gran parte durante el semiciclo negativo de la entrada. Incluso cuando se coloca un capacitor de gran tamaño sobre la carga, aún existe una ondulación excesiva durante el ciclo de descenso de la entrada de CA.
Rectificador de onda completa: Los ingenieros de diseño utilizan un rectificador de onda completa para evitar esta pérdida de señal y obtener una señal mucho más limpia. Estos rectificadores capturan los ciclos positivos y negativos de la fuente de CA y se utilizan para aplicaciones que necesitan una fuente de tensión de CC estable y uniforme.
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Por lo general, encontrará que los circuitos rectificadores de onda completa están diseñados de dos formas: En la primera, se utiliza un transformador con bobinado múltiple que crea una señal puramente positiva que luego puede suavizarse mediante un capacitor sobre la carga. La segunda se conoce como rectificador de puente de onda completa y, de hecho, hace lo mismo que el rectificador de onda completa del transformador, sino que en este caso, se trata de una configuración más pequeña porque no existe un transformador. En esencia, cualquiera de las opciones consiste en la misma estrategia que el rectificador de media onda, excepto que existe el doble de la frecuencia de entrada de CA y la entrada casi nunca llega a cero.
Por lo tanto, puede ver cómo los rectificadores y transformadores forman parte del espectro más amplio de conversores vs. inversores. Esperamos que este video lo ayude a elegir la pieza adecuada para su diseño.