Sia che tu riceva energia da pannelli solari, batterie o qualsiasi altra fonte, devi convertire una fonte di corrente continua (CC) in una corrente alternata (CA) per uso domestico. Per fare ciò, è necessario un inverter di potenza. Tuttavia, esistono due tipi di inverter di potenza: l’inverter a onda sinusoidale pura e l’inverter a onda sinusoidale modificata.
Ogni tipo di inverter avrà i suoi punti di forza e di debolezza. Quindi, prima di acquistarne uno, dovresti soppesare le loro differenze e decidere quale si adatta meglio alle tue esigenze.
Come funzionano gli inverter di potenza
Le caratteristiche di tensione di CA e CC variano. Come puoi vedere, la tensione CC è diritta (da cui il nome), mentre la tensione CA è ondulata o sinusoidale. Come puoi vedere, la tensione CC è lineare, da cui il nome. Al contrario, la tensione CA appare ondulata o sinusoidale. Se osservi i livelli di tensione, DC è sempre positivo, mentre AC alterna tensioni da positive a negative.
Un inverter di potenza prende il segnale diretto dalla sorgente CC e quindi imita le caratteristiche sinusoidali della CA per la sua uscita. Quindi, in che modo un inverter di potenza trasforma un segnale CC lineare in un segnale CA ondulato?
Che siano semplici o complessi, gli inverter di potenza seguiranno sempre le stesse fasi fondamentali: commutazione, aumento di tensione e livellamento.
Nella fase di commutazione, il segnale DC diretto viene tagliato da un gruppo di transistor (che cos’è un transistor?). Accendendo e spegnendo l’alimentazione per una durata specifica, un segnale CC viene tagliato nel modo giusto per formare onde quadre modificate. Il segnale risultante è simile a questo:
Ora il segnale inizia a sembrare ondulato ma ancora troppo nitido sui bordi.
Prima di affrontare i bordi della nostra onda quadra modificata, l’inverter deve aumentare le tensioni di questa onda. Di solito, le batterie e i generatori di corrente forniscono 12, 24 e 48 volt. Questo non è sufficiente per gli elettrodomestici, quindi un trasferimento graduale aumenta la tensione della sorgente in modo che corrisponda ai 120 volt richiesti nella maggior parte delle case degli Stati Uniti.
Una volta potenziato, l’inverter utilizza vari filtri per smussare i bordi taglienti sull’onda quadra modificata per produrre potenza CA utilizzabile.
A seconda del tipo di inverter di potenza, la qualità dell’onda sinusoidale che otterrai varierà. Questo è importante in quanto determina quale dispositivo elettronico, elettrodomestico e apparecchiature elettriche è possibile alimentare con l’inverter.
Quindi, che tipo dovresti ottenere: un inverter a onda sinusoidale pura o un inverter a onda sinusoidale modificata?
Cos’è un inverter a onda sinusoidale pura?
Un inverter a onda sinusoidale pura emette segnali sinusoidali AC uniformi e stabili. La sua qualità di output è paragonabile a quella che ottieni dalla tua presa a muro. A volte produce anche segnali più puliti, a seconda del design e del produttore dell’unità.
Una corrente alternata pulita e stabile è fondamentale per l’elettronica sensibile, gli strumenti di precisione, i circuiti di elaborazione audio e i dispositivi oscillanti. L’utilizzo di un inverter a onda sinusoidale pura garantisce che i tuoi dispositivi funzionino ai livelli di potenza ottimali per cui sono stati progettati e siano al sicuro da diversi tipi di disturbi di alimentazione. Inoltre, una sorgente CA pulita influisce sulla precisione dello strumento di misurazione, sulla pulizia dell’uscita sonora e sull’efficienza dello strumento elettrico. Aiuta anche i circuiti sensibili a durare più a lungo.
Tuttavia, la generazione di segnali così uniformi richiede progetti complessi, componenti costosi e tempi di assemblaggio più lunghi. Ciò rende gli inverter a onda sinusoidale pura costosi e difficili da riparare.
Che cos’è un inverter a onda sinusoidale modificata?
Un inverter a onda sinusoidale modificata produce un’approssimazione a gradini di un’onda sinusoidale. Fondamentalmente, la forma d’onda di uscita di un inverter a onda sinusoidale modificata assomiglia a una serie di passaggi che seguono la forma generale di un’onda sinusoidale.
Anche se l’uscita potrebbe non essere uniforme come quella della presa a muro, i segnali di un inverter sinusoidale modificato sono ancora sufficienti per alimentare la maggior parte degli elettrodomestici. Inoltre, gli inverter a onda sinusoidale modificata utilizzano design più semplici che richiedono meno parti, rendendoli più economici da produrre e più facili da riparare.
Tuttavia, queste onde sinusoidali modificate sono inefficienti e creano notevoli distorsioni armoniche. Per questo motivo, non sono raccomandati per dispositivi elettronici sensibili, circuiti di elaborazione audio e altre applicazioni che richiedono precisione e potenza costante.
Quale inverter di potenza dovresti acquistare?
Per acquistare un inverter di potenza che si adatti al meglio alle tue esigenze, considera il budget, la compatibilità del dispositivo, l’efficienza dell’inverter e i fattori di utilizzo a lungo termine.
Il primo fattore da considerare è la compatibilità: il tuo inverter dovrebbe essere in grado di far funzionare il tuo dispositivo. Se utilizzi motori rotativi (come ventilatori elettrici e utensili elettrici), elementi riscaldanti (come tostapane) e dispositivi ad alta precisione (come apparecchiature audio e mediche), hai bisogno di un inverter a onda sinusoidale pura. Ma per tutto il resto è sufficiente un inverter sinusoidale modificato.
Dovresti anche considerare la frequenza con cui utilizzerai l’inverter. Gli inverter a onda sinusoidale modificata possono far funzionare la maggior parte dei dispositivi alimentati a corrente alternata. Tuttavia, l’uso costante per lunghi periodi può danneggiare o ridurre la durata di strumenti più sensibili.
Se hai bisogno di un inverter per un uso a lungo termine (come cambiare la tua casa utilizzando principalmente l’energia solare), hai bisogno di un inverter a onda sinusoidale pura. Ma un inverter a onda sinusoidale modificato dovrebbe essere sufficiente se hai bisogno di un inverter solo per emergenze o eventi occasionali.
Per quanto riguarda l’efficienza, gli inverter a onda sinusoidale pura saranno sempre più efficienti e produrranno poco o nessun rumore. Questa qualità è essenziale se desideri che i tuoi dispositivi e le tue apparecchiature funzionino con le massime prestazioni. Con CA pulita, gli utensili elettrici possono raggiungere la coppia massima, i riscaldatori consumano meno energia e le apparecchiature di misurazione sono più accurate.
A causa della complessità degli inverter a onda sinusoidale pura, aspettatevi che siano da due a quattro volte più costosi degli inverter a onda sinusoidale modificata. Quindi, se hai un budget limitato, dovresti attenersi agli inverter a onda sinusoidale modificati. Naturalmente, non puoi mai sbagliare con un inverter a onda sinusoidale pura se te lo puoi permettere.
Inverter specializzati
Se hai bisogno di un tipo di inverter più specializzato, molti altri tipi derivano dagli inverter a onda sinusoidale pura e modificata di cui abbiamo appena discusso.
Per quelli con un sistema di collegamento alla rete, un inverter di collegamento alla rete può sincronizzare la rete e il generatore e persino fornire energia extra alla rete. Un inverter multilivello può richiedere più livelli di tensione CC per emettere onde sinusoidali pure, una buona opzione per tutte le applicazioni ad alta potenza. Esistono inverter da 400 watt ancora più piccoli che sono facili da adattare alla tua auto e alimentati tramite una porta da 12 V al centro del cruscotto.
Gli inverter aiutano le case a diventare ecologiche
Hai bisogno di un inverter se desideri utilizzare fonti di energia alternative per la tua casa, come i pannelli solari. Ne hai bisogno anche se hai una batteria per immagazzinare energia da turbine eoliche e altre fonti simili. Con un inverter di potenza, puoi isolare la tua casa dalla rete e ridurre la tua impronta di carbonio.