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Como funciona um inversor ressonante

Inversores de ressonância servem para várias finalidades elétricas, como aquecedores, microondas, sonares, equipamentos médicos e de comunicação, entre outros.

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Como funciona um inversor ressonanteUm inversor de ressonância é um circuito especial de conversão de energia elétrica usado para mudar a corrente contínua (DC) para corrente alternada (AC) para facilitar a aplicação. Existem diferentes tipos de inversores elétricos que são utilizados para fins diferentes. Isto implica, principalmente, na conversão de fonte de alimentação através de meios diretos e alternativos.

Por exemplo, inversores ressonantes são utilizados em dispositivos de alimentação ininterrupta (UPS ou DAI), aquecedores elétricos de indução, microondas, aparelhos de detecção de superfície ou sistemas de sonar, equipamento de diagnóstico médico, dispositivos de alta freqüência de rádio e comunicação, iluminação fluorescente e sistemas indutivos de transferência de energia.

A principal diferença entre os inversores convencionais e modelos ressonantes é que os estes últimos convertem a energia elétrica por meio de um sistema de fase única não-modulado, cuja estrutura depende da natureza da fonte de corrente contínua. O dispositivo pode emitir ondas elétricas ou de tensão direta ou fontes de energia de corrente.

Esquema de um modelo de inversor de ressonância

                                                        Esquema de um modelo de inversor de ressonância

O inversor de ressonância baseia-se em um oscilador eletrônico com interruptores unidirecionais ou bidirecionais, dependendo do tipo de corrente em uso. Os interruptores são feitos de componentes controlados que estão ligados a um diodo não-paralelo. Os componentes controlados, eventualmente, determinam o mecanismo de troca dos switches.

O funcionamento eficaz de um inversor elétrico depende das características inerentes à sua rede de circuito. Estas características incluem o fator de amortecimento, a frequência sob amortecimento natural e a frequência de comutação dos componentes internos controlados. Em um inversor ressonante, a saída de energia eficaz é determinada pelas oscilações dos interruptores.

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Um switch com fator de amortecimento alto tem uma baixa taxa de perda de energia, já que suas oscilações morrem mais lentamente. Esse é o tipo ideal do interruptor para inversores elétricos. Por outro lado, um com um circuito subamortecido tem uma maior taxa de perda de energia, dado que suas oscilações morrem muito mais rapidamente.

É possível controlar a perda de energia dentro do inversor através da adição de elementos passivos para a carga do dispositivo. Isto levará, no entanto, a um aumento do preço e peso do dispositivo, mas o fato será compensado por uma melhor utilização dos seus componentes internos.

Um melhor controle de perda de energia pode ser alcançado através da utilização de métodos auxiliares, tais como o controle da amplitude da corrente direta que entra no dispositivo.

Existem muitas aplicações industriais e caseiras para inversores elétricos. Transferência de energia sem contato, aquecimento por indução, conversores CC-CC e ininterruptas fontes de alimentação são apenas algumas das áreas onde a tecnologia do inversor ressonante é aplicada. A potência de saída obtida a partir do dispositivo pode ser ligada a rolamentos do transformador, bobinas estendidas e outros componentes. A forma notável como um inversor de ressonância permite a conversão de energia elétrica pode ser aplicada em diversos processos eletrônicos.

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