Un inversor convierte corriente directa (CC) en corriente alterna (CA). Los inversores se clasifican según el número de fases que generan y su diseño interno. Existen inversores monofásicos, trifásicos, de medio puente, puente H y de celda de tres polos. Los inversores trifásicos PWM usan modulación de ancho de pulso para controlar la tensión de salida de forma simétrica. La eficiencia es la característica más importante de un inversor.

1. INVERSORES
Autor:
Arquímedes Farías
C.I.:26517203

2. Inversores
Un inversor de potencia, o inversor, es un dispositivo o circuito electrónico de
potencia que cambia la corriente continua (CC) a corriente alterna (CA). El voltaje de entrada,
el voltaje y la frecuencia de salida, y el manejo de potencia general dependen del diseño del
dispositivo o circuito específico. El inversor no produce energía; la energía la proporciona la
fuente de CC. Un inversor de potencia puede ser completamente electrónico o puede ser una
combinación de efectos mecánicos (como un aparato giratorio) y circuitos electrónicos. Los
inversores estáticos no utilizan partes móviles en el proceso de conversión. Los inversores de
potencia se utilizan principalmente en aplicaciones de energía eléctrica donde hay altas
corrientes y voltajes; Los circuitos que realizan la misma función para señales electrónicas,
que generalmente tienen corrientes y voltajes muy bajos, se denominan osciladores. Los
circuitos que realizan la función opuesta, convertir CA en CC, se denominan rectificadores.

3. Tipos de Inversores
Inversores Monofásicos
Los inversores se pueden clasificar dependiendo del número de fases de
voltaje de corriente alterna que generen a la salida, cuando se genera una sola fase de
voltaje a la salida se conoce como inversor monofásico, y en inversor trifásico cuando
se generan tres fases de voltaje a la salida. Cada tipo de inversor puede subdividirse en
inversores de tres niveles que sintetizan una señal de corriente alterna con tres niveles
de voltaje de CD, y en inversores multinivel los cuales sintetizan la señal de voltaje de
corriente alterna a la salida con más de tres niveles de voltaje CD.

4. Tipos de Inversores
Inversor de Medio Puente
La configuración más simple de un inversor monofásico es el inversor de
puente medio. Este consiste en un par de dispositivos de conmutación y conectados
en serie a través de una fuente de voltaje de corriente directa , y una carga conectada
entre el punto y el punto central en la unión de los dos capacitores y , los cuales
dividen el voltaje de entrada. Los dispositivos y conmutan en forma alterna en un
ángulo para generar el voltaje de salida.

5. Tipos de Inversores
Figura 1. Inversor de Medio Puente.
Figura 1. Inversor de Medio Puente.
Figura 1. Inversor de Medio Puente.
Figura 1. Inversor de Medio Puente.
Figura 1. Inversor de Medio Puente.

6. Inversor de Puente Completo o Puente H
Dos inversores de medio puente pueden ser conectados para formar un
inversor de puente completo, o puente H, como el de la figura 2. La ausencia de los
capacitores es notoria y no se utiliza en ese caso, la carga conectada entre los puntos
y. En el modo de operación de señal de onda cuadrada, la cual es mostrada en la figura
3, el par de dispositivos y conmutan en forma alterna para generar la señal de voltaje
de salida de onda cuadrada de amplitud.
Tipos de Inversores

7. Tipos de Inversores
Figura 2. Formas de Onda de un
Inversor de Medio Puente con Carga
Resistiva
Figura 3. Inversor de Puente Completo.

8. Inversor de Celda de Tres Polos
Cuando se trata de estudiar el funcionamiento de un inversor de fuente de
voltaje, se puede iniciar este con un simple inversor de celda de tres polos, el cual se
muestra en su forma simplificada en la figura 4. Este inversor es usado para ilustrar que
una fuente de corriente I, se puede conectar a diferentes potenciales.
Tipos de Inversores

9. Tipos de Inversores
Figura 4. Inversor de Celda de Tres
Polos.

10. Inversores Trifásicos
Los inversores trifásicos se tratan de circuitos utilizados para convertir la
corriente continua en corriente alterna. Un inversor trifásico tiene como función cambiar
un voltaje CC de entrada a un voltaje CA simétrico de salida, procurando que este
posea la magnitud y frecuencia deseada por el usuario. Estos inversores son utilizados
para la alimentación de cargas trifásicas que requieran corriente alterna. Algunas de las
aplicaciones de estos inversores son para fuentes de tensión alterna trifásica sin
interrupciones, puesta en marcha de motores de corriente alterna trifásicos, y
conexiones de fuentes que producen energía en continua con las cargas trifásicas.
Tipos de Inversores

11. Tipos de Inversores
Figura 5. Inversor Trifásico.

12. Inversor Trifásico de PWM
En un inversor trifásico el objetivo del empleo de la modulación de ancho de
pulso es modelar y controlar la tensión trifásica de salida en magnitud y frecuencia a
partir de una tensión de entrada VD constante. Una única onda triangular se compara
con tres tensiones de control senoidales desfasadas entre si , para conseguir a la salida
un sistema de tensiones trifásico equilibrado empleando la conmutación PWM, efecto del
tiempo muerto en inversores PWM trifásicos, las formas de onda de los valores medios
instantáneos de las tensiones compuestas consisten, en el caso de interruptores
ideales, en senoidales puras desfasadas . En cambio, si los interruptores no son ideales,
el tiempo muerto provoca que sufran una distorsión cuando las intensidades pasen por
cero.
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13. Figura 6. Inversor Trifásico PWM.
Tipos de Inversores

14. Cuando el rango de modulación de la amplitud máxima adquiere valores
elevados, el inversor trifásico PWM sobre – modulado se degenera en uno de onda
cuadrada. Aquí, cada interruptor se encuentra activado durante de la frecuencia
fundamental y nunca estarán cerrados ni abiertos simultáneamente los dos
interruptores de una misma salida. Además, existe un desfase de entre la activación de
un interruptor y el del mismo nivel de la salida consecutiva. Por tanto, siempre habrá
tres interruptores activados.
Tipos de Inversores

15. Tipos de Inversores
Figura 13. Forma de Onda Cuadrada.

16. Características de los Inversores
La característica más importante de un inversor es su
rendimiento, que se define como la relación entre la potencia de salida
y la potencia de entrada del inversor.
En muchas hojas de características de inversores se denomina
"eficiencia al rendimiento". El rendimiento es un valor que determina
las pérdidas que se producen en el inversor. Este rendimiento debe
ser mayor del 90% a plena carga, caso que ocurre en la mayoría de
los inversores que nos podemos encontrar en el mercado.