Operación y aplicaciones del convertidor DC-AC

En la mayoría de los miniproyectos electrónicos, la conversión de voltaje de CC a voltaje de CA es un problema común. En cualquier circuito, podemos observar esto si diseñamos un circuito que toma entrada de CA y da salida de CC. Pero, si queremos cambiar el circuito de CC a CA, se utiliza un circuito convertidor de CC a CA. El inversor (convertidor) se requiere con frecuencia en circuitos como donde la conversión de CC a CA no es posible. Por lo tanto, se utiliza un circuito inversor para convertir el convertidor de CC a CA.

El convertidor es un dispositivo electrónico de potencia, utilizado para convertir corriente continua en corriente alterna. Estos dispositivos utilizan dispositivos de conmutación. La conversión de CC a CA se puede realizar entre 12 V, 24 V, 48 V a 110 V, 120 V, 220 V, 230 V, 240 V con una frecuencia de alimentación de 50 Hz/60 Hz. Para una mejor comprensión de este concepto, aquí hay un circuito convertidor simple de 12 V CC a 220 V CA que está diseñado para convertir CC a CA.

Índice de Contenido
  1. ¿Qué es un convertidor DC-AC?
  2. ¿Cómo hacer un convertidor de CC a CA?
    1. Funcionamiento del circuito
    2. Limitaciones del convertidor CC-CA
    3. Aplicaciones del convertidor de CC a CA
    4. ¿Por qué necesitamos cambiar de CC a CA?

¿Qué es un convertidor DC-AC?

Los convertidores de CC a CA están diseñados principalmente para cambiar la alimentación de CC a alimentación de CA. Aquí, el suministro de CC es relativamente estable, así como una fuente de voltaje positivo, mientras que la CA oscila aproximadamente en una etapa base de 0 V, generalmente en un modo o modo de onda sinusoidal o cuadrada.

Convertidor de CC a CA

La tecnología de inversor comúnmente utilizada en electrónica convierte una fuente de voltaje de una batería en una señal de CA. Generalmente, funcionan con 12 voltios y son de uso común en aplicaciones como la automotriz, tecnología de plomo-ácido, celdas fotovoltaicas, etc.

Un sistema de interruptor y bobina de transformador es el circuito simple utilizado para un inversor. Un transformador típico se puede conectar a la entrada de señal de CC a través de un interruptor para cambiar rápidamente. Debido al flujo de corriente bidireccional en la bobina primaria del transformador, se emite una señal de corriente alterna a través de las bobinas secundarias.

¿Cómo hacer un convertidor de CC a CA?

A continuación se muestra el circuito convertidor CC-CA que utiliza transistores. La función básica de un circuito inversor es generar oscilaciones con la corriente continua especificada y aplicarlas al devanado primario del transformador aumentando la corriente. Este voltaje principal luego se incrementa a un alto voltaje basado en el número de giros en las bobinas principal y secundaria.

El diagrama del circuito del convertidor de 12 V CC a 220 V CA se puede construir usando transistores simples, y este circuito se puede usar para encender lámparas de hasta 35 vatios, aunque se pueden diseñar para impulsar cargas más influyentes al usar más MOSFET.

Circuito convertidor DC-AC usando transistores
Circuito convertidor DC-AC usando transistores

El inversor que se ejecuta en este circuito puede ser de onda cuadrada y funciona con dispositivos como aquellos que no necesitan onda sinusoidal de CA pura.

Los componentes necesarios para construir un circuito de CC a CA incluyen principalmente una batería de 12 V, transistores 2N2222, dos MOSFET IRF 630, condensadores de 2,2 uf-2, dos resistencias de -12 k, dos resistencias de 680 ohm y un transformador de derivación central (aumento).

Funcionamiento del circuito

El circuito de CC a CA se puede separar en tres partes, a saber, amplificador, transistor, un oscilador. Dado que la frecuencia de suministro de CA es de 50 Hz, se utiliza un oscilador de 50 Hz. Esto se puede lograr mediante el diseño de un multivibrador astable que genera una señal de onda cuadrada de 50 Hz. El oscilador se puede formar utilizando resistencias como R1, R2, R3, R4, condensadores como C1 y C2 y transistores como T2 y T3.

Cada transistor genera ondas cuadradas (inversión) y la frecuencia estará determinada por los valores de la resistencia y el capacitor. La fórmula de frecuencia para la onda cuadrada generada con el multivibrador astable es F=1/(1.38*R2*C1)

Las señales de inversión del oscilador se mejoran con los dos MOSFET de potencia, como T1 y T4, y estas señales se enviarán al transformador elevador a través de su derivación central asociada con 12 V CC.

Limitaciones del convertidor CC-CA

Las limitaciones del convertidor DC-AC incluyen lo siguiente.

  • El uso de transistores puede reducir la eficiencia del circuito
  • El uso de transistores de conmutación puede provocar una distorsión cruzada en la señal O/P. Pero este límite se puede reducir a un cierto nivel mediante el uso de diodos de polarización.

Aplicaciones del convertidor de CC a CA

Las aplicaciones del circuito convertidor CC-CA incluyen las siguientes.

  • Los convertidores CC-CA se utilizan en un vehículo para cargar sus baterías.
  • Estos circuitos se utilizan principalmente para impulsar motores de CA de baja potencia y se utilizan en sistemas de energía solar.

Por lo tanto, es un convertidor DC-AC. Estos se pueden usar en líneas de transmisión de CC para transmitir energía a las cargas. En los sistemas de alimentación ininterrumpida, estos se pueden utilizar para convertir la corriente continua en corriente alterna. Los convertidores se pueden usar en industrias donde la consistencia es un problema.

¿Por qué necesitamos cambiar de CC a CA?

La mayoría de los vehículos usan su energía de una batería de 12V. Pero en algunos casos se puede utilizar una batería de 24v. Es muy importante conocer el voltaje del vehículo porque el voltaje nominal del inversor que elijamos debe ser igual al voltaje de la batería.

En todos los casos, la batería da corriente continua, lo que significa que el flujo de corriente será continuo desde el terminal negativo de la batería al terminal positivo. En corriente continua, el flujo de corriente solo será en una dirección. La alimentación de CC es extremadamente útil, sin embargo, las baterías normalmente pueden proporcionar alimentación de CC con bajo voltaje. Muchos dispositivos requieren energía adicional para funcionar correctamente que la corriente continua no puede proporcionar.

Así, se trata de Convertidor CC-CA, cómo convertir dc a ac. Un convertidor mejora la tensión continua para transformarla en corriente alterna antes de transmitirla para dar corriente a un dispositivo. Principalmente, estos estaban destinados a realizar lo contrario para convertir CA a CC. Porque básicamente estos convertidores podrían funcionar a la inversa para obtener el efecto contrario, eso se llama inversores.

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