Conversor AC AC

Tipos de Conversores AC DC

Conversores AC para DC, ou conversores AC AC como são conhecidos, são dispositivos elétricos que convertem corrente alternada (AC) em corrente contínua (DC). Em relação ao processo de conversão AC para DC, diferentes tipos de retificadores podem ser utilizados. Um retificador é um dispositivo elétrico que utiliza diodos para criar uma corrente unidirecional a partir de uma corrente bidirecional. Os diodos só permitem que a corrente flua em uma direção, por isso são amplamente utilizados em fontes de alimentação, onde convertem a tensão AC da rede em tensões DC necessárias por circuitos eletrônicos.

Conversores AC-AC ajustam os parâmetros de tensão e corrente AC sem alterar o fluxo unidirecional da corrente usando acoplamento de transformador ou acoplamento capacitivo em série. Esses conversores são às vezes chamados de controladores de tensão AC ou reguladores AC porque podem controlar a tensão de saída e ajustá-la aos níveis desejados.

Esses conversores são às vezes chamados de reguladores de tensão AC ou controladores de tensão AC porque podem regular a tensão de saída e ajustá-la ao nível desejado.

• Um retificador de onda completa conversor AC AC utiliza dois ou quatro diodos (dependendo se é um projeto em ponte ou com derivação central) para retificar toda a entrada AC, produzindo uma saída DC pulsante que pode ser ainda mais suavizada. Ele oferece maior eficiência do que os retificadores de meia onda e fornece melhor desempenho para aplicações exigentes.
• Um retificador de meia onda usando um único diodo pode ser uma opção para aplicações de baixa potência, retificando apenas metade da entrada AC. Embora seja simples e econômico, ele possui menor eficiência e maior ondulação na saída em comparação com os projetos de onda completa.
• Um retificador em ponte com quatro diodos é comumente usado devido à sua capacidade de retificar ambas as metades da entrada AC, independentemente da polaridade, fornecendo uma saída DC pulsante mais suave. Ele retifica ambas as metades positiva e negativa da tensão AC de entrada, produzindo uma ondulação de dupla frequência na saída DC que pode ser ainda mais filtrada para obter os níveis desejados de tensão e corrente.
• Retificadores controlados por fase (SCRs) permitem o controle da tensão de saída DC ajustando o ângulo de fase da entrada AC. Esses conversores utilizam retificadores controlados por silício (SCRs) e são amplamente utilizados nas indústrias para controle de velocidade de motores, equipamentos de aquecimento e geração de fonte de alimentação DC. Eles oferecem controle preciso sobre a tensão de saída e ajuste da corrente para requisitos específicos.
• Retificadores controlados (como diodos Gerer) combinam as funções de retificação e controle de tensão em um único dispositivo. Eles fornecem excelente desempenho em aplicações onde são necessários saída DC controlada e isolamento da entrada AC. Esses dispositivos oferecem controle simultâneo de retificação e regulação de tensão, tornando-os adequados para diversas aplicações industriais.
• Fontes de Alimentação com Modulação de Largura de Pulso (SMPS) são reguladores de comutação que utilizam transformadores de alta frequência para ajustar os níveis de tensão. Eles oferecem alta eficiência e tamanho compacto, tornando-os populares em dispositivos eletrônicos. SMPS funciona comutando rapidamente a tensão AC de entrada ligada e desligada, regulando sua tensão DC de saída. Essa ação de comutação ocorre em alta frequência, permitindo o uso de transformadores e filtros menores em comparação com fontes de alimentação lineares.

Funções e características do conversor AC AC

Conversores AC para AC oferecem diferentes funcionalidades dependendo do seu projeto. No entanto, todos eles retificam, regulam e transformam a tensão de entrada em uma frequência ou valor específico.

• Regulação de Tensão

  Os conversores de tensão AC regulam e controlam os níveis de tensão. Eles mantêm a saída de tensão desejada, apesar de variações na tensão de entrada. Consequentemente, eles garantem que uma tensão consistente seja fornecida a dispositivos eletrônicos sensíveis.

• Conversão de Frequência

  Os conversores ajustam a frequência da tensão de saída para o nível desejado. Por exemplo, um conversor de 50Hz para 60Hz altera a frequência de entrada da corrente alternada de 50Hz para 60Hz. Essa função é vital para dispositivos que operam em frequências AC específicas.

• Deslocamento de Fase

  Alguns conversores deslocam o ângulo de fase da tensão AC de entrada. Eles melhoram o fator de potência em sistemas trifásicos ou oferecem balanceamento de fase em sistemas monofásicos. Sistemas conversores que produzem essa função são conhecidos como conversores AC de fase.

• Transformação de Tensão

  Os conversores de tensão AC ajustam os níveis de tensão. Eles podem reduzir a tensão para atender aos requisitos de diferentes dispositivos ou sistemas. Por exemplo, um conversor AC de 120V para 12V altera a alta tensão para baixa tensão para a operação segura de dispositivos eletrônicos.

• Isolamento

  Esses conversores fornecem isolamento elétrico entre as tensões de entrada e saída. O isolamento protege dispositivos e sistemas de distúrbios elétricos, como surtos e impulsos. Também aumenta a segurança e integridade de sistemas elétricos vitais.

• Filtragem Harmônica

  Os conversores de tensão AC filtram a distorção harmônica presente na tensão de entrada. Ao fazer isso, eles melhoram a qualidade da energia fornecida aos equipamentos elétricos e reduzem as perdas e o superaquecimento. A filtragem harmônica também ajuda com a conformidade com os padrões regulatórios e do cliente.

• Design Compacto

  Muitos conversores AC são projetados para serem compactos. Seu pequeno tamanho os torna adequados para aplicações com restrições de espaço. Eles são convenientes para aplicações portáteis e produtos que exigem economia de espaço.

• Sistema de Resfriamento

  Os conversores de tensão AC geram calor enquanto trabalham. Conversores com um sistema de gerenciamento de calor eficiente ou mecanismo de resfriamento diminuem os níveis de calor. Ao fazer isso, eles prolongam a vida útil do conversor e evitam danos.

Aplicações do Conversor AC

Os conversores AC podem ser usados em várias aplicações, incluindo eletrônicos, motores industriais, sistemas de energia renovável e sistemas de comunicação. Os seguintes são os usos potenciais;

• Conversor AC para AC: Esse tipo de conversor pode ser usado para aplicações industriais, como controle de velocidade de motores de indução AC. Ele também pode ser usado para correção do fator de potência, um processo eficiente no qual os sistemas elétricos operam sob uma condição mais favorável, reduzindo perdas, maximizando a saída e aumentando a eficiência.
• Conversor AC para DC: Esse conversor possui vários usos dependendo do seu tipo. Um retificador em ponte, por exemplo, é comumente usado na carga de baterias, alimentação de motores DC e fornecimento de alimentação DC para vários equipamentos eletrônicos. Uma fonte de alimentação com chaveamento serve para uma ampla gama de usos, como fornecer energia para computadores e equipamentos de telecomunicações.
• Conversor DC para AC: Também conhecido como inversor, esse tipo de conversor AC pode ser usado para fornecer energia AC para eletrodomésticos residenciais, equipamentos comerciais e máquinas industriais. Ele também pode ser usado para aplicações de energia renovável, como inversores solares conectados à rede, carga de baterias em turbinas eólicas e sistemas de energia autônomos para locais remotos.

Como escolher um conversor AC AC

Ao comprar um conversor AC para AC, vários aspectos devem ser considerados para garantir que ele seja adequado aos requisitos específicos.

• Construção de Qualidade e Confiável: Avaliar a qualidade e a durabilidade da construção do dispositivo é crucial. Isso indica o desempenho duradouro do conversor. Além disso, é essencial escolher conversores de fabricantes e fornecedores respeitáveis, pois são reconhecidos por produzirem produtos confiáveis.
• Regulação da Corrente de Saída: É fundamental verificar se o conversor pode fornecer uma corrente de saída constante. Muitos dispositivos elétricos precisam de uma corrente estável para funcionar correta e eficientemente. A corrente instável pode causar mau funcionamento ou até mesmo danos a componentes específicos.
• Ciclo de Trabalho: O ciclo de trabalho de um conversor AC para AC refere-se ao período que ele pode operar continuamente antes de precisar esfriar. Essa especificação é crucial para aplicações que devem ser executadas continuamente. É vital escolher conversores com ciclos de trabalho definidos para garantir que eles resistam às demandas operacionais.
• Terminais de Saída e Tensão: Saber o tipo de terminais de saída e tensão necessários para as aplicações pretendidas é fundamental. Diferentes dispositivos podem precisar de vários tipos de terminais de saída, como terminais de parafuso, conectores RCA ou outros. Além disso, o nível de tensão deve corresponder aos requisitos do dispositivo; caso contrário, desempenho inconsistente ou danos potenciais podem ocorrer.
• Tipo de Conversor: Vários tipos de conversores estão disponíveis, incluindo transformadores variáveis, conversores de fase rotativos e conversores eletrônicos. Cada tipo possui benefícios e desvantagens, portanto, é essencial avaliar e decidir qual é o mais adequado à aplicação específica.
• Capacidade de Manuseio de Potência: A capacidade de manuseio de potência é um fator essencial ao escolher qualquer dispositivo conversor, pois determina se a máquina pode gerenciar o nível de potência em uma determinada aplicação. Também afeta o desempenho e a confiabilidade do dispositivo. Portanto, é essencial examinar a capacidade de potência de vários modelos de conversores para combiná-la com os requisitos da aplicação pretendida.

Q & A

P: Como funciona um conversor AC?

R: Um conversor AC para DC funciona retificando o sinal de corrente alternada. Ele utiliza diodos para esse processo e, em seguida, suaviza o sinal usando capacitores e filtros. Finalmente, o conversor fornecerá uma tensão de corrente contínua constante que alimenta os dispositivos eletrônicos.

P: Qual é a diferença entre corrente AC e DC?

R: A corrente AC é a fonte de alimentação encontrada em casas e empresas. É o que alimenta as tomadas elétricas. Esse tipo de corrente muda de direção várias vezes por segundo. Ao contrário, a corrente DC é uma corrente constante que flui em uma direção. É o que as baterias e outros dispositivos eletrônicos portáteis usam.

P: Um dispositivo sempre precisa de um conversor de frequência?

R: Nem todos os dispositivos precisarão sempre de um conversor de frequência. Depende do dispositivo e de sua compatibilidade. Muitos dispositivos modernos são construídos para serem compatíveis com 50 Hz e 60 Hz. Alguns fabricantes indicarão no dispositivo se um conversor é necessário. Também é possível verificar o manual do proprietário.