Come scegliere un convertitore di tensione

Che cos'è un convertitore di tensione

Come suggerisce il nome, il convertitore di tensione è un apparecchio che converte il segnale (o forma d'onda) di una tensione elettrica da continua (DC) ad alternata (AC). A volte viene anche chiamato inverter.

Anche se la produzione di elettricità è stata acquisita da molto tempo, non è stato trovato niente di meglio (per il momento) che la tecnologia della batteria per immagazzinarla. Una volta caricata, qualunque siano le sue dimensioni, capacità o caratteristiche, la batteria fornisce una tensione (corrente) continua (12, 24, 48 Volt ecc.). Le rete elettrica invece fornisce una tensione (corrente) alternata (230 ou 400 V).

Il convertitore permette quindi di alimentare con una tensione alternata qualsiasi apparecchio o utensile (come se fosse allacciato alla presa della rete elettrica) a partire da qualsiasi fonte di tensione continua.

Come funziona un convertitore di tensione

È l'elettronica che ha il compito di trasformare il segnale della tensione elettrica. A seconda della qualità dei suoi componenti e delle diverse schede presenti in un convertitore, il segnale creato è più o meno simile a quello della rete, con più o meno imperfezioni sulla forma dell'onda e sulla frequenza. Migliore è la qualità dei componenti del convertitore, più la tensione fornita sarà perfettamente sinusoidale e con una frequenza stabile.

Consumo e restituzione di energia

La potenza di uscita dipende dalla configurazione e dal tipo di convertitore. Bisogna però essere consapevoli che nessun convertitore ha un rendimento del 100%. Ciò significa che consuma più potenza elettrica a partire dalla fonte di quanta ne restituisca in potenza disponibile. Per conoscere la potenza reale che un convertitore fornisce, è necessario fare attenzione alla sua potenza utile (e non alla potenza assorbita). Per essere perfettamente chiari, visto che questo è un parametro importante, se hai un convertitore da 1000 W (Watt) di potenza assorbita, con un rendimento dell'85%, avrai a disposizione 850 W in uscita.

Gli usi dei convertitori di tensione

I convertitori di tensione sono molto utilizzati nella nautica, nel caravanning, e sempre più spesso in casa quando si installano turbine eoliche o pannelli solari. Da un lato, ti permettono di guardare la televisione nel camper, dall'altro, alimentano le prese elettriche della casa a partire dalle batterie.

Ci sono un sacco di convertitori diversi! Grandi, piccoli, pesanti, leggeri, ventilati, passivi... ma tutti funzionano sullo stesso principio: grazie a filtri elettronici, trasformano una tensione continua in una tensione alternata. È sulla qualità della tensione alternata ottenuta che differenzieremo i convertitori.

I convertitori a onda quadrata

I convertitori pseudo sinusoidali

Sono i più diffusi, e vanno bene per quasi tutti gli apparecchi. La forma del segnale creato è simile ad un'onda sinusoidale e la sua frequenza è relativamente stabile. Si trovano in una vasta gamma di potenza, da 50 a 2500 W. Sono adatti per tutti gli usi e grazie alla loro tecnologia hanno un buon rapporto qualità/prezzo.

I convertitori sinusoidali puri

Il top di gamma dei convertitori! Pieni zeppi di schede, filtri e di artifici elettronici, ricreano un'onda sinusoidale quasi perfetta (molto simile a quella della rete elettrica). Grazie al segnale di buona qualità, possono alimentare degli apparecchi sensibili come sistemi informatici, apparecchiature audiovisive, ecc. Proprio come gli pseudo sinusoidali, sono disponibili in una gamma di potenza che va da 200 a 2500 Watt. Tuttavia, a parità di potenza, sono più onerosi rispetto agli pseudo sinusoidali. 

I convertitori per allacciamento alla rete

Sono una famiglia speciale di convertitori, poiché non si distinguono per la loro capacità di fornire una tensione di buona qualità, ma per il fatto che possono sincronizzarsi con una rete di distribuzione. Molto spesso, si tratta in effetti di convertitori sinusoidali puri dotati di una scheda elettronica supplementare che permette loro di rilevare le oscillazioni della tensione di rete e di sincronizzarsi con essa. Se hai dei pannelli solari o hai intenzione installarli, dovrai certamente rivendere al tuo fornitore di corrente il surplus di produzione. In questo caso, la tensione che reimmetterai nella rete dovrà corrispondere in tutto e per tutto a quella del tuo fornitore. Grazie a questi convertitori, sarà molto semplice farlo.

Prima di scegliere, è necessario valutare al meglio le proprie esigenze. Per aiutarti a scegliere il convertitore di tensione ideale, considera i seguenti aspetti.

La tensione d'ingresso

La tensione d'ingresso, espressa in V (Volt), è il punto da cui partire! Da cosa vuoi ottenere una tensione alternata? Se vai in barca, in caravan o guidi un tir, o se possiedi dei pannelli solari, devi necessariamente scegliere un convertitore adeguato alla tua fonte di tensione continua.

La tensione di uscita

La tensione di uscita, anche espressa in V, è la tensione alla quale funzionano i dispositivi che desideri alimentare. Come regola generale, la tensione di uscita è di 230 V con una frequenza di 50 Hz (Hertz). Questo segnale convertito ti permette di utilizzare qualsiasi dispositivo collegato ad una semplice presa.

La potenza

La potenza, espressa in W (Watt), è di fatto il parametro essenziale per scegliere bene! Fai un inventario di tutti gli apparecchi che intendi collegare al tuo convertitore di tensione. Rileva la potenza nominale di ciascuno di essi. Per tutti gli apparecchi dotati di motore, rileva quella che viene chiamata la potenza di picco (o moltiplica la potenza nominale per 2). Una volta fatta la somma, considera un margine di sicurezza del 10% e moltiplica il risultato per 1,1. Otterrai la potenza che dovrà erogare (al massimo) il tuo convertitore. Attenzione a non fare confusione tra le diverse potenze (utile, nominale, di picco). Alcuni convertitori indicano chiaramente la loro fascia d'utilizzo: puoi trovare dei convertitori sinusoidali puri 12/230 V 500/1000 W (ciò significa che la potenza utile disponibile del convertitore è di 500 W, ma che, durante l'accensione di un apparecchio, accetta e tollera una potenza di picco di 1000 W per un breve periodo). Se non hai ancora le idee chiare riguardo a cosa collegherai al convertitore, cerca di lasciarti un buon margine (pensa anche alla potenza di picco se pensi di allacciare degli utensili).  

Il rendimento

Per affinare al meglio la tua scelta puoi prendere in considerazione anche il rendimento (in %). Esprime la perdita di potenza consumata per la conversione del segnale. Ad esempio, la maggior parte dei convertitori pseudo sinusoidali hanno un rendimento di circa l'85%. Ciò significa che un convertitore da 1000 W eroga in realtà 850 W. 

Il tipo di segnale

Come abbiamo visto tutto dipende da quello che vuoi collegare al tuo convertitore. Nella maggior parte dei casi è sufficiente un segnale pseudo sinusoidale (tralasciamo il segnale quadrato perché è sempre meno diffuso). Se invece desideri collegare il tuo pc o altre apparecchiature elettroniche delicate, è meglio passare alla sinusoidale pura.

Se ti serve un convertitore da utilizzare come fonte principale con una batteria dovrai prendere in considerazione un ultimo fattore: il tempo. In altre parole, ti servirà un'alimentazione che duri più a lungo!

Prendiamo ad esempio un convertitore 12/230 V da 100 W collegato ad una batteria 12 V da 75 Ah (ampere/ora). Avrai 7 ore di autonomia prevista. Tuttavia, se lo colleghi ad una batteria da 400 Ah, avrai un'autonomia di 40 ore.

Quindi pensa all'insieme del tua rete di alimentazione quando scegli il tuo convertitore di tensione. Potenza e autonomia sono strettamente correlate.

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