Come convertire la corrente continua in corrente alternata
La corrente continua viene convertita in corrente alternata
La conversione della corrente continua (CC) in corrente alternata (CA) è solitamente ottenuta attraverso un dispositivo chiamato inverter. La funzione dell'inverter è quella di convertire la corrente continua in corrente alternata, un processo che comporta la conversione di una tensione continua costante in una tensione alternata variabile periodicamente. Di seguito sono riportati alcuni principi fondamentali del funzionamento dell'inverter:
Tecnologia PWM: Gli inverter moderni utilizzano tipicamente la tecnologia di modulazione della larghezza d'impulso (PWM) per generare corrente alternata con una forma d'onda approssimativamente sinusoidale. Il PWM utilizza un interruttore ad alta velocità per controllare la forma d'onda della tensione di uscita, in modo che il valore medio della tensione di uscita sia vicino alla forma d'onda sinusoidale.
Elementi di commutazione: Gli inverter utilizzano elementi di commutazione semiconduttori (come transistor, IGBT, MOSFET, ecc.) che possono essere accesi e spenti rapidamente a frequenze elevate per generare la forma d'onda CA desiderata.
Filtri: Per smussare la forma d'onda generata dal PWM e rimuovere i rumori ad alta frequenza, gli inverter spesso includono anche circuiti di filtro.
Circuito di controllo: Il circuito di controllo nell'inverter è responsabile del monitoraggio della tensione e della corrente di uscita, e regola l'operazione degli elementi di commutazione per assicurare che la CA di uscita soddisfi le esigenze previste (come tensione, frequenza, ecc.).
Perché il generatore CC non viene convertito direttamente in CA?
Lo scopo principale di un generatore CC è produrre corrente continua, non corrente alternata. Esistono diverse ragioni per cui un generatore CC non converte direttamente in CA:
Scopo di progettazione: Il generatore CC è originariamente progettato per fornire alimentazione CC, adatta per le occasioni in cui è necessaria una potenza CC stabile, come la ricarica delle batterie, la trazione dei motori CC.
Differenze strutturali: I generatori CC utilizzano solitamente commutatori per assicurare che l'uscita invii sempre corrente della stessa polarità. La struttura del commutatore non consente la generazione diretta di corrente alternata.
Requisiti applicativi: In alcune applicazioni, è richiesta la corrente continua senza la necessità di convertirla in corrente alternata. Ad esempio, nei primi sistemi tranviari, i motori CC utilizzavano corrente continua.
Efficienza di conversione: Anche con la tecnologia moderna, non è il modo più efficiente progettare un generatore di corrente continua come un dispositivo in grado di produrre corrente alternata. È solitamente più efficiente generare corrente continua e poi convertirla nella corrente alternata richiesta attraverso un inverter.
Economia e praticità: Per le applicazioni che richiedono corrente alternata, è spesso più economico e pratico utilizzare un alternatore specificamente progettato, come un generatore sincrono o asincrono.
Conclusione
La conversione della corrente continua in corrente alternata è solitamente effettuata da un inverter, poiché la progettazione dell'inverter è specificamente ottimizzata per questo processo di conversione. Il generatore CC è principalmente utilizzato per produrre corrente continua, e la sua struttura e progettazione non sono adatte per produrre direttamente corrente alternata. Pertanto, nelle applicazioni in cui è richiesta la CA, la CC generata da un generatore CC viene solitamente utilizzata e convertita in CA tramite un inverter.
