Di Chris Deziel , Aggiornato il 24 marzo 2022

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Immagina un'interruzione di corrente in cui l'unica fonte disponibile è una batteria per auto da 12 V. Anche se potresti pensare di poter collegare il tuo frigorifero direttamente alla presa, la realtà è che la maggior parte degli elettrodomestici funziona con 120 V CA. Per colmare questa lacuna, un dispositivo chiamato inverter converte la corrente continua della batteria in corrente alternata utilizzabile dal compressore del frigorifero.

Comprensione della corrente CA e CC

La corrente continua (CC) scorre in una direzione, proprio come gli elettroni che viaggiano dal terminale negativo a quello positivo di una batteria. La corrente alternata (CA), invece, inverte la direzione molte volte al secondo, creando una forma d'onda sinusoidale. La corrente alternata viene generata ruotando un campo magnetico in una bobina, che fa oscillare gli elettroni anziché muoversi su un'unica linea.

Da DC ad AC:il ruolo degli inverter

Convertire la corrente continua in corrente alternata è più complesso del contrario perché richiede un meccanismo che inverte la direzione della corrente alla frequenza desiderata. I primi convertitori meccanici utilizzavano una ruota rotante per commutare le connessioni, producendo un'uscita a onda quadra inadatta alla maggior parte dei dispositivi elettronici. Gli inverter moderni si affidano a componenti a stato solido (transistor, MOSFET, condensatori e resistori) per creare un segnale pulito ad alta frequenza.

Inverter a onda sinusoidale pura e modificata

I due tipi di inverter principali sono:

• Onda sinusoidale pura (PSW) :utilizza MOSFET e circuiti oscillatori (ad esempio un ponte di Wien) per generare un'onda sinusoidale uniforme compatibile con dispositivi elettronici sensibili come televisori, forni a microonde e computer.
• Onda sinusoidale modificata (MSW) :Impiega diodi e tiristori per produrre una forma d'onda che assomiglia a un'onda quadra arrotondata. Anche se può far funzionare apparecchi pesanti come asciugatrici o condizionatori d'aria, può causare rumore o danneggiare i dispositivi di precisione.

Per l'uso residenziale in cui vengono alimentati diversi elettrodomestici, si consiglia un inverter PSW.

Il trasformatore:step-up o step-down?

Dopo che il segnale CA è stato generato, spesso è necessario regolare la tensione. Un trasformatore, costruito sullo stesso principio dell'induzione elettromagnetica, può aumentare la tensione da un ingresso di 12 V a un'uscita di 120 V utilizzando un rapporto di torsione di 1:10 tra le bobine primaria e secondaria. Il design in genere include centinaia di spire di filo isolato e può incorporare un nucleo metallico per aumentare l'efficienza, che aggiunge peso e richiede alette o ventole di raffreddamento per dissipare il calore.

Combinando un inverter a stato solido con un trasformatore appropriato, una batteria da 12 V può alimentare in sicurezza gli elettrodomestici da 120 V durante le interruzioni.