Implementando un inversor de onda sinusoidal con un circuito de oscilación

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Hoy pensaba en si sería factible implementar un inversor utilizando un oscilador de onda sinusoidal simple (tal vez basado en un amplificador operacional o una implementación del puente de Viena), una etapa de amplificador de potencia y un transformador elevador. Los circuitos simples más comunes en línea utilizan un 555 o un 4047 y, como tal, el inversor también tiene una salida de onda cuadrada.

Sin embargo, estoy seguro de que me estoy perdiendo algo aquí porque una implementación seguramente existiría si fuera plausible. ¿Cuáles son las limitaciones de usar la configuración que mencioné anteriormente?

PS: Entiendo que comprar un inversor sería más eficiente y más rentable. Solo me pregunto si de lo que estoy hablando realmente funcionaría.

    
pregunta Ammar

2 respuestas

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Para ser eficiente, el amplificador de salida debe estar cambiando (Clase D), pero aparte de eso, no le falta nada.

Es más fácil hacer esto con un microcontrolador que sintetiza las señales de la unidad de clase D directamente (que se convierten en ondas sinusoidales después del filtrado) que con un oscilador analógico (que no funcionará a una frecuencia controlada por cristal sin más partes, y requiere AGC para obtener un nivel de salida estable de baja distorsión), así que generalmente es así como se hace.

Espero que encuentres algunos diseños muy antiguos (cuando los microcontroladores y microprocesadores eran relativamente caros) usando solo ese método.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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La eficiencia de una etapa de potencia de salida de clase AB es teóricamente alrededor del 65% cuando se administra una onda sinusoidal al nivel máximo de voltaje que puede. Una etapa de potencia de clase AB ofrecería una onda sinusoidal relativamente limpia porque supera la distorsión de cruce. Si pudiera vivir con una etapa de salida de clase B (distorsión cruzada), puede obtener hasta un 78% de eficiencia energética.

Con la clase D (conmutación PWM), la eficiencia es teóricamente del 100%, pero puede perder fácilmente hasta el 10% en el filtrado adicional y las pérdidas de conmutación de alta velocidad.

Entonces, si quieres un inversor de salida de 1000W, estarías desperdiciando: -

  • Clase AB - 538W
  • Clase B - 282W
  • Clase D - 111W

Otro beneficio de la clase D es que reducir la amplitud de salida al nivel del 90% no genera una pérdida de eficiencia mayor en comparación con los tipos lineales: las etapas de salida lineal tienen la máxima eficiencia con una entrega de potencia máxima. Vea esto para una comparación: -

El gráfico es para un amplificador de audio de clase D, pero el principio es exactamente el mismo.

    
respondido por el Andy aka

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