Como funciona um inversor, como consertar inversores - dicas gerais

Neste artigo, tentaremos aprender como diagnosticar e reparar um inversor, aprendendo de forma abrangente os vários estágios de um inversor e como funciona um inversor básico.

Antes de discutirmos como consertar um inversor, é importante que você primeiro se informe completamente sobre o funcionamento básico de um inversor e seus estágios. O conteúdo a seguir explica sobre os aspectos importantes de um inversor.

Estágios de um inversor

Como o nome sugere, o inversor DC para AC é um dispositivo eletrônico que é capaz de 'inverter' um potencial DC normalmente derivado de uma bateria de chumbo-ácido em um potencial AC intensificado. A saída de um inversor é normalmente bastante comparável à voltagem encontrada em nossas tomadas elétricas domésticas.

Reparar inversores sofisticados não é fácil devido aos muitos estágios complexos envolvidos e requer experiência na área. Inversores que fornecem saídas de onda senoidal ou aqueles que usam Tecnologia PWM para gerar onda senoidal modificada pode ser difícil de diagnosticar e solucionar problemas para as pessoas que são relativamente novas em eletrônicos.

Contudo, projetos de inversor mais simples que envolvem princípios básicos de operação podem ser reparados mesmo por uma pessoa que não seja especificamente um especialista em eletrônica.

Antes de passarmos para os detalhes de detecção de falhas, seria importante discutir como funciona um inversor e os diferentes estágios normalmente um inversor pode compreender:

Um inversor em sua forma mais básica pode ser dividido em três estágios fundamentais viz. oscilador, driver e o estágio de saída do transformador.

Oscilador:

Este estágio é basicamente responsável pela geração de pulsos oscilantes por meio de um circuito IC ou um circuito transistorizado.

Essas oscilações são basicamente as produções de picos de tensão positiva e negativa (terra) de bateria alternada com uma determinada frequência especificada (número de picos positivos por segundo). Essas oscilações são geralmente na forma de pilares quadrados e são denominadas como ondas quadradas, e os inversores que operam com esses osciladores são chamados de inversores de onda quadrada.

Os pulsos de onda quadrada gerados acima são muito fracos e nunca podem ser utilizados para acionar transformadores de saída de alta corrente. Portanto, esses pulsos são enviados ao próximo estágio do amplificador para a tarefa necessária.

Para obter informações sobre os osciladores do inversor, você também pode consultar o tutorial completo que explica como projetar um inversor a partir do zero

Booster ou amplificador (driver):

Aqui, a frequência de oscilação recebida é adequadamente amplificada para altos níveis de corrente usando transistores de potência ou Mosfets.

Embora a resposta reforçada seja CA, ela ainda está no nível de tensão de alimentação da bateria e, portanto, não pode ser usada para operar aparelhos elétricos que funcionam em potenciais CA de tensão mais alta.

A tensão amplificada é, portanto, finalmente aplicada ao enrolamento secundário do transformador de saída.

Transformador de potência de saída:

Todos nós sabemos como um transformador funciona em Fontes de alimentação AC / DC é normalmente usado para reduzir a CA de entrada aplicada aos níveis CA especificados mais baixos por meio da indução magnética de seus dois enrolamentos.

Em inversores, um transformador é usado para fins semelhantes, mas com orientação oposta, isto é, aqui o baixo nível de CA dos estágios eletrônicos discutidos acima é aplicado aos enrolamentos secundários, resultando em uma tensão aumentada induzida através do enrolamento primário do transformador.

Esta tensão é finalmente utilizada para alimentar os vários aparelhos elétricos domésticos, como luzes, ventiladores, misturadores, ferros de soldar, etc.

Princípio básico de operação de um inversor

O diagrama acima mostra o design mais fundamental de um inversor, o princípio de funcionamento se torna a espinha dorsal para todos os designs de inversores convencionais, desde os mais simples aos mais sofisticados.

O funcionamento do projeto mostrado pode ser compreendido a partir dos seguintes pontos:

1) O positivo da bateria alimenta o oscilador IC (pino Vcc), e também a torneira central do transformador.

2) O oscilador IC, quando alimentado, começa a produzir pulsos Hi / lo alternadamente comutados em seus pinos de saída PinA e PinB, em alguma taxa de frequência dada, principalmente em 50 Hz ou 60 Hz, dependendo das especificações do país.

3) Essas pinagens podem ser vistas conectadas aos dispositivos de alimentação # 1 e # 2 relevantes, que podem ser mosfets ou BJTs de alimentação.

3) A qualquer momento quando o PinA está alto e o PinB está baixo, o dispositivo de alimentação # 1 está no modo de condução, enquanto o dispositivo de alimentação # 2 é mantido desligado.

4) Esta situação conecta a derivação superior do transformador ao aterramento através do dispositivo de potência # 1, que por sua vez faz com que o positivo da bateria passe pela metade superior do transformador, energizando esta seção do transformador.

5) De forma idêntica, no próximo instante quando o pinB está alto e o PinA está baixo, o enrolamento primário inferior do transformador é ativado.

6) Este ciclo se repete continuamente, causando uma alta condução de corrente push-pull através das duas metades do enrolamento do transformador.

7) A ação acima dentro do transformador secundário faz com que uma quantidade equivalente de tensão e corrente comute através do secundário por meio de indução magnética, resultando na produção dos 220 V necessários ou dos 120 VCA através do enrolamento secundário do transformador, conforme indicado no diagrama.

DC para inversor AC, dicas de reparo

Na explicação acima, algumas coisas se tornam muito críticas para obter resultados corretos de um inversor.

1) Primeiro, a geração das oscilações, devido às quais os MOSFETs de potência são LIGADOS / DESLIGADOS, iniciando o processo de indução de tensão eletromagnética através do enrolamento primário / secundário do transformador. Uma vez que os MOSFETs trocam o primário do transformador de maneira push-pull, isso induz uma alternância de 220 V ou 120 V CA no secundário do transformador.

2) O segundo fator importante é a frequência das oscilações, que é fixada de acordo com as especificações do país, por exemplo, países que fornecem 230 V, geralmente têm uma frequência de trabalho de 50 Hz, em outros países onde 120 V é especificado principalmente trabalham em Frequência de 60 Hz.

3) Dispositivos eletrônicos sofisticados, como aparelhos de TV, DVD players, computadores, etc., nunca são recomendados para operação com inversores de onda quadrada. O aumento e a queda acentuados das ondas quadradas simplesmente não são adequados para tais aplicações.

4) No entanto, existem maneiras mais complexas circuitos eletrônicos para modificar as ondas quadradas para que se tornem mais favoráveis ​​com o equipamento eletrônico discutido acima.

Os inversores que usam outros circuitos complexos são capazes de produzir formas de onda quase idênticas às formas de onda disponíveis em nossas tomadas CA de rede elétrica doméstica.

Como reparar um inversor

Depois de se familiarizar com os diferentes estágios normalmente incorporados em uma unidade inversora conforme explicado acima, a solução de problemas se torna relativamente fácil. As dicas a seguir ilustrarão como reparar o inversor DC para AC:

O inversor está “morto”:

Se o seu inversor estiver morto, faça investigações preliminares, como verificar a tensão da bateria e as conexões, verificando se há fusível queimado , perder conexões, etc. Se tudo isso estiver OK, abra a tampa externa do inversor e execute as seguintes etapas:

1) Localize a seção do oscilador, desconecte sua saída do estágio MOSFET e, usando um medidor de frequência, confirme se ele está ou não gerando a frequência necessária. Normalmente, para um inversor de 220 V esta frequência será 50 Hz, e para um inversor de 120 V será 60 Hz. Se seu medidor não lê nenhuma frequência ou uma CC estável, isso pode indicar uma possível falha com este estágio do oscilador. Verifique seu IC e os componentes associados para a solução.

2) No caso de você achar que o estágio do oscilador está funcionando bem, vá para o próximo estágio, ou seja, o estágio do amplificador atual (MOSFET de potência). Isole os MOSFETS do transformador e verifique cada dispositivo usando um multímetro digital. Lembre-se de que você pode ter que remover completamente o MOSFET ou o BJT da placa enquanto testá-los com seu DMM . Se você achar que um determinado dispositivo está com defeito, substitua-o por um novo e verifique a resposta ligando o inversor. De preferência, conecte uma lâmpada CC de alta potência em série com a bateria enquanto testa a resposta, apenas para ficar no lado mais seguro e evitar qualquer dano indevido à bateria

3) Ocasionalmente, transformadores também pode se tornar a principal causa de um mau funcionamento. Você pode verificar se há um enrolamento aberto ou uma conexão interna solta no transformador associado. Se você achar que é suspeito, troque-o imediatamente por um novo.

Embora não seja tão fácil aprender tudo sobre como consertar o inversor DC para AC neste capítulo, definitivamente as coisas começarão a 'cozinhar' conforme você se aprofunda no procedimento por meio de prática implacável e algumas tentativas e erros.

Ainda tem dúvidas ... fique à vontade para postar suas dúvidas específicas aqui.