Onda sinusoidale pura: che cosa dice la riga delle uscite

Che cosa sta facendo l’inverter

Le celle dentro una stazione di energia erogano corrente continua a una tensione stabile. Una presa di casa eroga corrente alternata, la cui tensione oscilla in modo liscio da una polarità all’altra e ritorno, cinquanta volte al secondo su tutta la rete italiana ed europea. Il lavoro dell’inverter è fabbricare quell’oscillazione a 230 V a partire da un’alimentazione piatta.

Lo fa commutando. Un gruppo di transistor disposti a ponte inverte la direzione della corrente in uscita migliaia di volte più in fretta della frequenza di rete, cambiando quanto dura ciascun impulso. Impulsi larghi vicino al picco dell’onda, impulsi stretti vicino al passaggio per lo zero. Un filtro di induttanze e condensatori addolcisce poi quel treno di impulsi in una curva. Più il risultato è vicino a una sinusoide vera, meno l’apparecchio a valle riesce a distinguerla da una presa a muro.

Un inverter a onda modificata salta quasi tutto questo. Commuta tra un livello positivo, lo zero e un livello negativo, producendo un’onda a gradini. L’energia media per ciclo si può rendere corretta, ma la forma no, e sono le armoniche che costituiscono la differenza a creare i problemi descritti qui sotto.

Che cosa tollera un’onda a gradini e che cosa no

Indifferenti. Tutto ciò che trasforma semplicemente elettricità in calore: un bollitore, una piastra, una stufetta, una lampadina a incandescenza, un saldatore. A una resistenza la forma dell’onda non interessa, interessa solo quanta energia arriva.

Danneggiati lentamente. I motori a induzione di frigoriferi, pompe, ventilatori e utensili. Le armoniche di un’onda a gradini producono correnti che non fanno lavoro meccanico utile ma scaldano comunque gli avvolgimenti. Un motore su onda modificata gira più caldo, più rumoroso e più corto di vita, e un compressore può faticare a partire. I trasformatori si comportano allo stesso modo, il che riguarda ogni apparecchio con un vecchio alimentatore a spina, e i forni a microonde, che alimentano il magnetron da un trasformatore.

Da non rischiare. Gli apparecchi medicali. CPAP, concentratori di ossigeno e qualunque cosa abbia un sensore riferito alla rete possono leggere male, allarmare o rifiutarsi di funzionare. Utensili a velocità variabile, alcune stampanti laser, l’illuminazione dimmerata e gli apparecchi audio stanno nella stessa categoria, questi ultimi perché le armoniche arrivano come un ronzio udibile.

È il motivo per cui la categoria si è assestata sulla sinusoide pura e per cui ha smesso di essere un elemento di differenziazione tra i modelli. Vale ancora la pena controllarlo quando si guardano le scatole più economiche fuori da questo catalogo, e quando si compra un piccolo inverter da attaccare all’accendisigari dell’auto, dove l’onda modificata è ancora comunissima.

Le uscite: Schuko, tipo L e la spina che si ha in mano

La riga delle uscite dichiara quasi sempre un numero di prese e una tensione, e si ferma lì. In Italia manca però l’informazione più utile di tutte, cioè quale presa sia fisicamente montata.

Buona parte delle unità vendute in Italia monta uscite Schuko, la presa tedesca a due spinotti grossi con i contatti di terra a lamella sui lati. Una spina italiana di tipo L a spinotti sottili, quella da 10 A che sta sui caricabatterie, sulle lampade e sulla piccola elettronica, in una Schuko non si inserisce come dovrebbe: resta lasca e il contatto di terra non è garantito. La spina di tipo L a spinotti grossi da 16 A, quella di stufette, ferri da stiro e parecchi utensili, non entra affatto.

La soluzione è banale e va preparata prima: un paio di adattatori da tipo L a Schuko, oppure una ciabatta con prese universali lasciata attaccata all’unità in modo stabile. Conviene anche guardare la spina del cavo di ricarica dell’unità, e verificare quale presa resta attiva in modalità passante quando l’unità sta alimentando qualcosa dalla rete: è un dato che i produttori spesso non dichiarano, e dove non lo dichiarano questo sito non lo inventa.

Il rendimento di conversione, e perché non viene mai dichiarato

Niente di quella commutazione è gratis. I transistor perdono tensione mentre conducono e bruciano energia ogni volta che cambiano stato. Le induttanze del filtro hanno resistenza e perdite magnetiche. L’elettronica di controllo va alimentata. Messo tutto insieme, un apparecchio che assorbe una certa potenza dalla presa toglie dalla batteria sensibilmente di più.

Nessuna delle quattro marche di questo catalogo dichiara un rendimento di conversione. Non è nelle tabelle tecniche, non è nei manuali, e comunque varia con il carico: un inverter rende al meglio vicino al suo intervallo di lavoro comodo e rende peggio a carico molto basso, che è esattamente dove sta una gran quantità di apparecchi reali.

Per questo il sito assume l’85% per i carichi in corrente alternata, dice che è un’ipotesi e la mostra dentro il calcolatore di autonomia invece di nasconderla in un risultato. Qualunque affermazione di autonomia che non dichiari la propria ipotesi di rendimento ne sta scegliendo in silenzio una lusinghiera.

Il consumo a vuoto: la perdita che svuota una batteria di notte

Un inverter acceso che non alimenta niente consuma comunque. Sta facendo funzionare il proprio stadio di commutazione, la scheda di controllo, il display e spesso la ventola. Su unità di questa taglia quel consumo permanente va tipicamente da pochi watt a qualche decina di watt, e nemmeno questo viene dichiarato.

Nell’arco di una notte diventa una quota reale di un pacco piccolo. L’errore classico è lasciare l’uscita in corrente alternata attiva per caricare un telefono con un alimentatore a spina: l’inverter lavora tutta la notte per servire un carico che una presa USB avrebbe gestito direttamente dalla batteria, senza alcuna conversione in alternata.

Due abitudini risolvono. Spegnere l’uscita in alternata quando non serve a nulla, e usare le porte in continua per tutto ciò che le accetta. Telefoni, tablet, portatili con ricarica USB-C, batterie di macchine fotografiche, quasi tutte le luci da campeggio e molti frigoriferi da veicolo funzionano in continua. Su un viaggio di più giorni questa scelta sposta l’aritmetica più della differenza di capacità tra due modelli vicini, come mostra la guida al campeggio.

Il picco non è un solo numero, e due marche l’hanno ridefinito

Un picco di spunto classico è una tolleranza breve alla corrente di avviamento. Un motore, nell’istante in cui parte, assomiglia quasi a un corto circuito e assorbe diverse volte la corrente di funzionamento per una frazione di secondo, finché non prende giri. Una cifra di picco dice che l’inverter fornirà quello spunto senza spegnersi, a piena tensione, per un momento breve.

Lifting Power di BLUETTI e X-Boost di EcoFlow sono un meccanismo diverso vestito con parole simili. Alimentano un apparecchio dichiarato sopra la potenza continua dell’unità abbassando la tensione di uscita. Meno tensione significa meno potenza assorbita, quindi il carico rientra nella capacità reale dell’inverter.

Su un carico resistivo è un trucco sensato: un bollitore a tensione ridotta scalda semplicemente più piano, e non si rovina niente. Su un motore è l’opposto di un aiuto. Un motore sotto tensione assorbe più corrente per dare la stessa coppia, scalda gli avvolgimenti e può bloccarsi. Su elettronica e apparecchi medicali non vale la pena nemmeno provarci.

Le due cifre non vanno quindi mai confrontate come se fossero equivalenti. La BLUETTI Elite 200 V2 dichiara 3 900 W (Lifting Power) accanto a 2 600 W di potenza continua. La EcoFlow DELTA 3 dichiara 3 600 W di picco e una cifra X-Boost separata di 2 400 W sopra 1 800 W di potenza continua. La potenza continua va letta come il numero onesto, e il resto come un bonus che vale per stufette e bollitori. In cantiere questa distinzione è la più cara di tutte.

Leggere la sezione delle uscite di una scheda tecnica

La potenza continua è il numero che decide che cosa l’unità farà funzionare. Fuori dalle unità più grandi come la EcoFlow DELTA Pro 3, quasi tutti gli elettrodomestici che contano stanno sotto un paio di chilowatt, e 2 600 W o 3 000 W li coprono comodamente. Qualunque cosa si avvicini a quel tetto va verificata sulla targhetta dati dell’apparecchio invece che su una tabella generica.

Le prese di solito non sono descritte. La maggior parte dei produttori dichiara un numero di prese e una tensione, e basta. Quale porta USB-C porti la potenza più alta quando ce ne sono diverse, e quale presa resti alimentata in modalità passante, mancano spesso dalla tabella pubblicata. Dove un produttore non lo dichiara, questo sito non lo inventa.

Rendimento, consumo a vuoto e distorsione della forma d’onda sono assenti quasi ovunque. La loro assenza non è una piccola omissione: tra loro decidono quanta parte della capacità dichiarata arriva davvero a un apparecchio. Ogni autonomia pubblicata va trattata come un limite superiore, e quello che ci mettono le celle è l’altra metà della storia.