Cómo convertir corriente directa en corriente alterna
La corriente directa se convierte en corriente alterna
La conversión de la corriente directa (CD) a corriente alterna (CA) se logra generalmente a través de un dispositivo llamado inversor. La función del inversor es convertir la corriente directa en corriente alterna, un proceso que implica convertir un voltaje CD constante en un voltaje CA que varía periódicamente. A continuación, se presentan algunos principios básicos del funcionamiento del inversor:
Tecnología PWM: Los inversores modernos suelen utilizar la tecnología de modulación de ancho de pulso (PWM) para generar corriente alterna con una forma de onda aproximadamente sinusoidal. El PWM utiliza un interruptor de alta velocidad para controlar la forma de onda del voltaje de salida, de modo que el valor promedio del voltaje de salida se acerque a la onda sinusoidal.
Elementos de conmutación: Se utilizan elementos de conmutación semiconductores (como transistores, IGBTs, MOSFETs, etc.) en los inversores que pueden encenderse y apagarse rápidamente a altas frecuencias para generar la forma de onda de CA deseada.
Filtros: Para suavizar la forma de onda generada por el PWM y eliminar el ruido de alta frecuencia, los inversores a menudo también incluyen circuitos de filtro.
Circuito de control: El circuito de control en el inversor es responsable de monitorear el voltaje y la corriente de salida, y ajustar la operación de los elementos de conmutación para asegurar que la CA de salida cumpla con los requisitos esperados (como voltaje, frecuencia, etc.).
¿Por qué el generador de corriente directa no se convierte directamente en CA?
El propósito principal de un generador de corriente directa es producir corriente directa, no corriente alterna. Hay varias razones por las cuales un generador de CD no se convierte directamente en CA:
Propósito de diseño: El generador de CD está originalmente diseñado para proporcionar suministro de energía CD, adecuado para ocasiones que requieren una fuente de energía CD estable, como la carga de baterías, la conducción de motores de CD.
Diferencias estructurales: Los generadores de CD suelen utilizar colectores para garantizar que la salida siempre envíe corriente de la misma polaridad. La estructura del colector no permite la generación directa de corriente alterna.
Requisitos de aplicación: En algunas aplicaciones, se requiere corriente directa sin necesidad de convertirla en corriente alterna. Por ejemplo, en los sistemas de tranvía tempranos, los motores de CD usaban corriente directa.
Eficiencia de conversión: Incluso con la tecnología moderna, no es la forma más eficiente diseñar un generador de corriente directa como un dispositivo capaz de producir corriente alterna. Generalmente es más eficiente generar corriente directa y luego convertirla en la corriente alterna requerida a través de un inversor.
Economía y practicidad: Para aplicaciones que requieren corriente alterna, suele ser más económico y práctico usar un alternador especialmente diseñado, como un generador síncrono o asíncrono.
Conclusión
La conversión de corriente directa a corriente alterna se realiza generalmente mediante un inversor, ya que el diseño del inversor está específicamente optimizado para este proceso de conversión. El generador de CD se utiliza principalmente para producir corriente directa, y su estructura y diseño no son adecuados para producir directamente corriente alterna. Por lo tanto, en aplicaciones donde se requiere CA, se utiliza generalmente la CD generada por un generador de CD y se convierte en CA mediante un inversor.
