robótica
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Paula Domingues Formadora nas áreas de Eletrónica, Telecomunicações, Automação e Comando IEFP – Évora pauladomingues47@gmail.com
ELETRÓNICA INDUSTRIAL
Inversor DC/ AC Muitas vezes torna-se necessário alimentar diversos aparelhos que foram projetados para funcionar com uma tensão alternada da rede elétrica, através de uma tensão contínua, que provém de pilhas ou baterias. Ora acontece que, além da tensão contínua ter caraterísticas e comportamentos diferentes da tensão alternada, a tensão proveniente de pilhas e baterias é também uma tensão com um valor muito inferior ao valor da tensão fornecida pela rede elétrica.
Um inversor DC/ AC, também designado conversor DC/ AC, consiste num circuito eletrónico capaz de transformar uma tensão contínua, com uma baixa amplitude, geralmente 12 V ou 24 V, numa tensão alternada, com a frequência e a amplitude da rede elétrica. Este aparelho permite-nos, por exemplo, alimentar um eletrodoméstico que habitualmente ligamos à rede elétrica, através da bateria de um automóvel, ou de um conjunto de pilhas. Assim, através de um inversor podemos, por exemplo, ligar uma pequena televisão ao automóvel quando vamos acampar.
APLICAÇÕES DO INVERSOR • Alimentação de circuitos de emergência; • Alimentação de lâmpadas fluorescentes; • Alimentação de aparelhos elétricos comuns, a partir de baterias de automóveis ou de barcos, ou mesmo de baterias alimentadas por painéis solares.
COMO FUNCIONA O INVERSOR? Analisemos o diagrama de blocos de um inversor: • Circuito Oscilador – O circuito oscilador transforma uma tensão contínua pura numa tensão contínua pulsante ou oscilatória. Esta transformação é essencial para poder ser aplicada ao transformador, uma vez que este só funciona quando é sujeito a uma tensão variável. • Transformador – O transformador recebe a tensão variável, fornecida pelo circuito oscilador e fornece ao circuito regulador uma tensão mais elevada. A escolha correta do transformador é muito importante pois um transformador errado pode originar uma grande perda de energia sob a forma de calor. • Circuito Regulador – O circuito regulador assegura que a tensão de saída é perfeitamente sinusoidal e sem picos.
+ Vcc Oscilador
Transformador
Regulador Saída
Figura 1. Diagrama de blocos de inversor DC/ AC.
NADA SE PERDE, TUDO SE TRANSFORMA! Quando pensamos na construção de um inversor é importante perceber que apenas irá existir uma conversão de energia e não uma criação. A potência existente no início seria exatamente a mesma potência que teríamos à saída do inversor, caso não existissem perdas, o que é impossível. Consideremos, por exemplo, uma bateria de 12 V, capaz de fornecer uma corrente de 8 A, com uma potência máxima de 96 W. Ao converter a energia da bateria para 230 V, a corrente máxima teórica seria apenas 0,417 A, uma vez que a potência manter-se-ia constante. Isto significa que não seria possível alimentar nenhum aparelho com uma potência superior a 96 W.
Conversão de 100% 12 V × 8 A = 96 W
230 V × 0,417 A = 96 W
Figura 2. Rendimento de um inversor.
Grande parte dos inversores são, por isso, inversores de baixa potência e é muito importante a escolha da bateria que vai alimentar o inversor uma vez que a potência da bateria escolhida determinará a potência máxima que pode ter o aparelho a ser alimentado pelo inversor, bem como a sua autonomia. Assim, os inversores são indicados, geralmente, para alimentar aparelhos de baixa potência, sistemas de emergência e equipamentos de baixo consumo, em situações em que não temos disponível a energia da rede elétrica.
EFICIÊNCIA DO INVERSOR A eficiência do inversor está dependente da qualidade do circuito. Existem circuitos mais simples, outros mais elaborados, sendo que, os inversores de uso comercial apresentam, geralmente, uma eficiência na ordem dos 90%, o que significa que, para uma potência inicial de 100 W, obteremos 90 W à saída do inversor. E os restantes 10 W? Serão dissipados em forma de calor. É importante também perceber que existem inversores que não apresentam à saída uma tensão perfeitamente sinusoidal e que poderão danificar aparelhos mais sensíveis.
CARATERÍSTICAS DO INVERSOR 1. Potência de saída do inversor A potência de saída do inversor deve ser sempre superior á potência de qualquer aparelho que se pretenda alimentar através