Componentes Utilizados

IGBT: Transistor de alta potência baseado numa associação Darlington;

Vemos aqui alguns exemplos de IGBT's industriais.

Simbologia do IGBT: B - Base; C - Coletor; E - Emissor.

Trafo: um transformador 1:1.

Um trafo é composto por duas bobinas (indutores), uma ligada na rede (CA) e a outra, na carga.

Esquema básico

Retificador

Este circuito tem como função transformar a corrente alternada da rede (AC) em corrente contínua (DC).

Banco de Baterias

A tensão obtida no circuito retificador é então direciona ao banco de baterias. Ali as baterias são recarregadas para serem utilizadas na etapa de inversão.

Não se utiliza a tensão diretamente retificada da rede por dois motivos. O primeiro é o isolamento da rede: com a carga ligada numa fonte desligada à rede, minimiza-se a poluição eletromagnética na mesma. O segundo é a utilização do inversor como fonte de tensão alternada de emergência, isto é, que é ativada quando há uma queda da tensão da rede.

Circuito de Chaveamento

É responsável pelo chaveamento da tensão a ser aplicada na saída (carga). Para que o chaveamento seja rápido e seguro, utiliza-se transistores do tipo IGBT.

O controle deste chaveamento é dado pelo Circuito de Controle.

Veja dois exemplos de possíveis maneiras de chaveamento:

Circuito de Chaveamento nº1 Tem um funcionamento mais simples. Quando Q1 está ativado temos tensão positiva na carga. Quando Q2 está ativado temos uma tensão negativa na carga. Importante: deve-se ter o cuidado de nunca ativar os dois transistores (Q1 e Q2) ao mesmo tempo pois, nesse caso, ocorrerá um curto que poderá danificar tanto a carga quanto o inversor. Circuito de Chaveamento nº2 Este esquema é mais complexo e necessita de um circuito de controle mais completo, já que este chaveará quatro transistores. Sua única vantagen é a utilização de um banco de baterias único (V1). Importante: Assim como no exemplo anterior, não podemos ligar os transistores Q1 e Q2 ou Q3 e Q4 ao mesmo tempo. Caso uma dessas possibilidades ocorra, haverá um curto.

Circuito de Controle

É geralmente feito PWM. Utiliza principalmente Microcontroladores para fazer o controle do PWM, mas também podemos encontrar CIs dedicados que façam este serviço. Compreende uma parte complexa do circuito pois ele deve chavear os transistores no momento certo para que não haja ocorrência de curto circuito.

Tipos de Inversores

Escalar: Forma uma escada no primário do trafo;

Vetorial: Usa a tensão média no primário do trafo.