Implementación de un inversor de onda sinusoidal con un circuito de oscilación

Hoy estaba pensando en si sería factible implementar un inversor usando un oscilador de onda sinusoidal simple (quizás basado en un amplificador operacional o una implementación de puente Wien), una etapa de amplificador de potencia y un transformador elevador. Los circuitos simples más comunes en línea usan un 555 o un 4047 y, como tal, el inversor también tiene una salida de onda cuadrada.

Sin embargo, estoy seguro de que me falta algo aquí porque seguramente existiría una implementación si fuera plausible. Entonces, ¿cuáles son las limitaciones de usar la configuración que mencioné anteriormente?

PD: Entiendo que comprar un inversor sería más eficiente y rentable. Solo me preguntaba si lo que estoy hablando realmente funcionaría.

Respuestas (2)

Para ser eficiente, el amplificador de salida tiene que estar conmutado (Clase D), pero aparte de eso, no te estás perdiendo nada.

Es más fácil hacer esto con un microcontrolador que sintetice directamente las señales de la unidad de clase D (que se convierten en ondas sinusoidales después del filtrado) que con un oscilador analógico (que no funcionará a una frecuencia controlada por cristal sin más partes y requiere AGC para obtener un nivel de salida estable de baja distorsión), por lo que generalmente es así como se hace.

Espero que encuentre algunos diseños muy antiguos (cuando los microcontroladores y los microprocesadores eran relativamente caros) usando solo ese método.

Gracias por responder. Usar un microcontrolador tiene más sentido. Pasé más tiempo en esto y parece que amplificar la salida con una clase D con mosfets de nivel lógico, cambiar de nivel y luego aumentar el voltaje de línea funcionaría bien. Sin embargo, ¿no sería el filtro (el LPF) demasiado derrochador para aplicaciones de mayor potencia?
Piense en un filtro LR con la R como carga. La pérdida en el inductor puede ser bastante pequeña.
Si R es la carga, ¿la frecuencia de corte no dependería de la carga? Sin embargo, si supusiera que el inductor está conectado directamente al transformador elevador, la impedancia reflejada sería bastante pequeña, lo que significa que podría funcionar. Me temo que me estoy perdiendo algo obvio ...
Por lo general, algo de C también con este tipo particular de configuración. theengineeringprojects.com/2012/11/…

La eficiencia de una etapa de salida de potencia de clase AB es teóricamente de alrededor del 65% cuando entrega una onda sinusoidal al máximo nivel de voltaje posible. Una etapa de potencia de clase AB proporcionaría una onda sinusoidal relativamente limpia porque supera la distorsión cruzada. Si pudiera vivir con una etapa de salida de clase B (distorsión cruzada), puede obtener hasta un 78% de eficiencia energética.

Con la clase D (conmutación PWM), la eficiencia es teóricamente del 100 %, pero puede perder fácilmente hasta un 10 % en el filtrado adicional y las pérdidas de conmutación de alta velocidad.

Entonces, si desea un inversor de salida de 1000 W, estaría desperdiciando: -

  • Clase AB - 538W
  • Clase B - 282W
  • Clase D - 111W

Otro beneficio de la clase D es que la reducción de la amplitud de salida al nivel del 90 % casi no genera una mayor pérdida de eficiencia en comparación con los tipos lineales: las etapas de salida lineales tienen la máxima eficiencia con la máxima entrega de potencia. Vea esto para una comparación: -

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El gráfico es para un amplificador de audio de clase D, pero el principio es exactamente el mismo.

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