Onda sinusoidal pura, onda sinusoidal modificada e inversor de onda cuadrada: las diferencias
La función principal de un inversor es convertir la energía CC (corriente continua) de su banco de baterías o paneles solares en energía CA (corriente alterna) que necesitan la mayoría de los electrodomésticos. Para hacer esto, necesita tomar el voltaje de CC constante y cambiarlo a una curva sinusoidal que suba y baje de 0 voltios. Cuando aparecieron los inversores por primera vez, la forma más común de hacerlo era aumentar y disminuir el voltaje, creando una señal de bloqueo. Esto se llama onda sinusoidal modificada. Hoy en día existen 3 tipos principales de inversores: onda sinusoidal pura (u onda sinusoidal “verdadera”, posiblemente “analógica”), onda sinusoidal modificada (en realidad una onda cuadrada modificada) y onda cuadrada.
Inversor de onda sinusoidal pura
Una onda sinusoidal pura es lo que obtiene de su proveedor de energía (Enel o quien sea) y de algunos generadores sinusoidales puros (la mayoría de los generadores no son sinusoidales puros). La principal ventaja de un inversor de onda sinusoidal pura es que todos los equipos que se venden en el mercado están diseñados para onda sinusoidal pura. Esto garantiza que el equipo funcionará según sus especificaciones completas.
Algunos electrodomésticos, como motores y hornos microondas, solo producirán la máxima potencia con energía de onda sinusoidal pura. Algunos electrodomésticos, como las máquinas para hacer pan, los atenuadores de luz y algunos cargadores de baterías, requieren una onda sinusoidal pura para funcionar. Los equipos de audio, sistemas satelitales y equipos de video funcionarán correctamente utilizando inversores de onda sinusoidal pura.
Estos son los modelos de inversores más caros y superan a todos los demás tipos de inversores en coste y eficiencia, independientemente de su uso. Los inversores de onda sinusoidal pura son buenos en dos cosas: alimentar de manera eficiente dispositivos que usan corriente alterna (CA) y dispositivos como radios que pueden experimentar interferencias.
Inversor analógico de onda sinusoidal pura
La onda sinusoidal producida por un inversor analógico de onda sinusoidal pura es muy similar a la del inversor digital de onda sinusoidal pura. La diferencia clave es que la conmutación analógica provoca ruido o electricidad estática en la onda de CA. Generalmente la mayoría de los electrodomésticos, motores, microondas, cargadores y herramientas eléctricas producen plena potencia y no provocan zumbidos ni efectos adversos.
Inversores solares en comparación
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Estos tipos de inversores sinusoidales puros no se recomiendan para equipos médicos a menos que estén aprobados por el fabricante. Puede utilizar estos inversores para afeitadoras eléctricas y linternas de emergencia, abridores de puertas de garaje, impresoras láser y flashes grandes utilizados en fotografía.
Inversor de onda sinusoidal modificada (cuasi sinusoidal)
La construcción de este tipo de inversor es compleja que la del inversor de onda cuadrada simple, pero más simple que la del inversor de onda sinusoidal pura. La salida de este inversor no es ni una onda sinusoidal pura ni una onda cuadrada. La salida de dicho inversor es parte de dos ondas cuadradas. La forma de onda de salida no es exactamente una onda sinusoidal, sino que se asemeja a la forma de una onda sinusoidal.
Un inversor de onda sinusoidal modificada en realidad tiene una forma de onda más similar a una onda cuadrada, pero con un paso adicional. Un inversor de onda sinusoidal modificada funcionará bien con la mayoría de los equipos, aunque con algunos se reducirá la eficiencia o la potencia del equipo.
Los motores, como el motor del refrigerador, bombas, ventiladores, etc., utilizarán más energía del inversor debido a una menor eficiencia. La mayoría de los motores utilizarán aproximadamente un 20% más de energía. Esto se debe a que un buen porcentaje de una onda sinusoidal modificada se compone de frecuencias más altas, es decir, no de 50 Hz, por lo que los motores no pueden utilizarla.
Algunas luces fluorescentes no funcionarán con tanta intensidad y algunas pueden emitir zumbidos o zumbidos molestos. Los electrodomésticos con temporizadores electrónicos y/o relojes digitales a menudo no funcionan correctamente. Muchos aparatos ortopédicos obtienen su tiempo de la potencia máxima de la línea; básicamente, el seno modificado tiene una parte superior plana en lugar de un pico.
Debido a que la onda sinusoidal modificada es más ruidosa y rugosa que una onda sinusoidal pura, los relojes y temporizadores pueden funcionar más rápido o no funcionar en absoluto. Es posible que elementos como máquinas para hacer pan y atenuadores de luz no funcionen en absoluto; en muchos casos, los electrodomésticos que utilizan controles electrónicos de temperatura no lo controlarán. El efecto más común es que cosas como que los electrodomésticos de velocidad variable solo tendrán dos velocidades: encendido y apagado.
En general, debido a que la distorsión armónica total es mayor en los inversores de onda cuadrada modificada, los motores funcionarán más calientes (de manera menos eficiente, consumiendo hasta un 30% más de energía que los inversores de onda sinusoidal pura) y probablemente no durarán tanto. Además, un inversor de onda cuadrada modificado a menudo provoca que se escuche un "zumbido" en los dispositivos de audio y, a veces, en otros electrodomésticos, como ventiladores de techo y hornos microondas.
Comparamos el uso de un inversor de onda sinusoidal modificada con el funcionamiento de un automóvil con ruedas cuadradas versus un inversor de onda sinusoidal pura como conducir un automóvil con ruedas redondas. En el primer caso el viaje será terriblemente duro y, dependiendo de la sensibilidad de los ocupantes del coche, es posible que no sobrevivan al viaje.
Sin embargo, la mayoría de los equipos funcionarán sin ninguna diferencia notable y, debido a que el costo es menor, lo convierte en el inversor más común vendido y, generalmente, el único tipo disponible en el minorista local de gama baja.
Inversor de onda cuadrada
La forma de onda de salida de voltaje para este inversor es una onda cuadrada. Este tipo de inversor es el menos utilizado entre todos los demás tipos de inversores porque todos los aparatos están diseñados para energía de onda sinusoidal.
Muy pocos inversores, pero los más baratos, son los de onda cuadrada. Un inversor de onda cuadrada funcionará sin problemas con cosas simples como herramientas con motores universales, pero no mucho más. Estos inversores ya no se ven salvo en muy baratos o muy antiguos. El costo de este inversor es muy bajo pero la aplicación es muy rara.
Otra cosa importante que debes saber es que muchos dispositivos domésticos se sobrecalentarán si utilizas inversores de onda cuadrada. Por eso los inversores de onda cuadrada están prohibidos en algunos países europeos. Si suministramos una onda cuadrada a un aparato basado en onda sinusoidal, puede dañarse o las pérdidas son muy altas.