Un inverter di potenza è un dispositivo che converte la corrente continua (nota anche come corrente continua) in corrente alternata standard (corrente alternata). Gli inverter vengono utilizzati per azionare apparecchiature elettriche dall’energia prodotta da una batteria per auto o barca o da fonti di energia rinnovabile, come pannelli solari o turbine eoliche. L’alimentazione CC è ciò che immagazzinano le batterie, mentre l’alimentazione CA è ciò di cui la maggior parte degli apparecchi elettrici ha bisogno per funzionare, quindi è necessario un inverter per convertire la potenza in una forma utilizzabile. Ad esempio, quando un telefono cellulare è collegato a un accendisigari per auto per ricaricare, fornisce alimentazione CC; questo deve essere convertito nell’alimentazione CA richiesta da un inverter per caricare il telefono.
Come funzionano gli inverter
La corrente continua è stabile e continua, con una carica elettrica che scorre in una sola direzione. Quando l’uscita della potenza CC è rappresentata su un grafico, il risultato sarebbe una linea retta. La corrente alternata, d’altra parte, fluisce avanti e indietro in direzioni alternate in modo che, quando viene rappresentata su un grafico, appare come un’onda sinusoidale, con picchi e valli regolari e regolari. Un inverter di potenza utilizza circuiti elettronici per far cambiare direzione al flusso di alimentazione CC, facendolo alternare come l’alimentazione CA. Queste oscillazioni sono approssimative e tendono a creare una forma d’onda quadra piuttosto che arrotondata, quindi sono necessari filtri per appianare l’onda, consentendone l’utilizzo da parte di più dispositivi elettronici.
La maggior parte dei dispositivi elettronici richiede l’alimentazione CA per funzionare correttamente perché sono progettati per essere collegati a una presa a muro standard, che fornisce alimentazione CA. Questi dispositivi richiedono una quantità specifica di tensione bassa e regolata per funzionare. L’alimentazione CA è più facile da aumentare o diminuire, o passare da una tensione all’altra, rispetto alla CC e più facile da regolare. In molti casi, quando è in uso un inverter di potenza, l’alimentazione CC viene convertita in alimentazione CA, che viene quindi ridotta e riconvertita in alimentazione CC all’interno del dispositivo.
Tipi di inverter
La maggior parte degli inverter di potenza moderni produce onde quadrate modificate (o sinusoidali modificate) o onde sinusoidali pure (o sinusoidali reali). Gli inverter a onda quadra modificati non forniscono i picchi e le valli uniformi che fa l’alimentazione CA dalla presa elettrica di una casa, ma possono fornire una potenza che è coerente ed efficiente abbastanza da far funzionare la maggior parte dei dispositivi. Questo tipo di inverter è relativamente economico e probabilmente il tipo più popolare.
Gli inverter a onda sinusoidale pura sono i più costosi, ma forniscono anche l’uscita dell’onda più uniforme e uniforme. Qualsiasi dispositivo funzionerà su un’onda sinusoidale pura, ma alcune apparecchiature sensibili, come alcune apparecchiature mediche e strumenti a velocità variabile o ricaricabili, richiedono questo tipo di inverter per funzionare correttamente. Le radio, ad esempio, funzionano meglio con gli inverter a onda sinusoidale pura perché le onde meno lisce dell’inverter a onda quadra modificata interrompono la ricezione della radio, causando disturbi statici e di altro tipo.
Usi dell’inverter
Gli inverter di alimentazione di base sono spesso piccoli dispositivi rettangolari che si collegano direttamente all’accendisigari o alla presa CC sul cruscotto di un’auto o di un altro veicolo. Questo inverter di dimensioni è generalmente sufficiente per far funzionare un laptop, un piccolo televisore, un lettore DVD portatile o apparecchiature simili. Questi dispositivi non assorbono molta energia e possono essere utilizzati continuamente mentre il veicolo è in movimento; possono essere utilizzati anche da mezz’ora a un’ora a motore spento, ad esempio in campeggio o durante un’interruzione di corrente a casa.
Altri inverter di potenza sono dotati di cavi simili a ponticelli in modo che possano essere collegati direttamente a una batteria. Questo tipo è necessario per eseguire apparecchiature più potenti, come utensili elettrici in un sito di lavoro remoto o una TV più grande. Gli inverter possono anche essere cablati in una batteria per renderli più facili da usare con apparecchiature più grandi.
Gli inverter più grandi vengono utilizzati per convertire l’energia solare o eolica in corrente alternata che può essere utilizzata in una casa. Chiamato inverter grid-tie, questo dispositivo si collega alla rete pubblica per consentire l’erogazione dell’energia lungo gli stessi cavi che forniscono energia da una rete elettrica. Consente persino di reimmettere in rete l’eventuale energia prodotta in eccesso, dove può essere venduta alla società di servizi.
Capacità inverter
Diversi modelli di inverter di potenza variano in quanti watt di potenza possono fornire. La capacità di un inverter deve essere uguale al numero totale di watt richiesti da ciascun dispositivo, più un’aggiunta di almeno il 50% per tenere conto di picchi o picchi di assorbimento di potenza. Ad esempio, se un lettore DVD assorbe 100 watt e un piccolo televisore altri 100 watt, si consiglia un inverter da 300 watt minimo. Ottenere un inverter con una capacità maggiore di quella immediatamente necessaria è una buona idea per molte persone, poiché significa che è possibile aggiungere dispositivi diversi o nuovi senza la necessità di un nuovo inverter di potenza.
Sicurezza
Quando si utilizza un inverter di potenza continuamente all’interno di un veicolo non acceso, il motore deve essere avviato almeno una volta all’ora per 10-15 minuti per evitare che la batteria si scarichi. Un veicolo non dovrebbe mai essere avviato in un garage chiuso, poiché il monossido di carbonio nello scarico è fatale.
Gli inverter di potenza devono essere utilizzati solo con batterie in buone condizioni e completamente cariche. Una batteria debole si scaricherà facilmente se la domanda è troppo alta. Se utilizzato in un’auto, questo potrebbe lasciare il conducente bloccato, quindi è necessario controllare le condizioni della batteria prima di utilizzare un inverter in un veicolo fermo. Se l’inverter viene utilizzato mentre il veicolo è in marcia, come nel caso di un viaggio su strada, non ci dovrebbero essere problemi con l’assorbimento extra fintanto che la batteria è in buone condizioni.
Lavorare con batterie di grandi dimensioni può essere pericoloso e, se non eseguito correttamente, può provocare lesioni gravi. L’uso improprio di un inverter di potenza può persino portare alla folgorazione. Per motivi di sicurezza, chiunque tenti di collegare un inverter direttamente a una batteria deve assicurarsi di leggere e seguire tutte le precauzioni di sicurezza elencate nel libretto di istruzioni dell’inverter.
È importante che le persone utilizzino sempre un inverter di potenza sufficientemente alto per il dispositivo che deve essere eseguito. Se una motosega per impieghi gravosi è collegata a un accendisigari, ad esempio, l’invertitore leggero potrebbe surriscaldarsi e causare un incendio nel cruscotto. Dovrebbero essere evitati adattatori che consentono più prese di quelle che l’unità è progettata per accogliere, ed è necessaria un’adeguata ventilazione intorno all’inverter per prevenire il surriscaldamento.