Diodos

Electrónica de Potencia
UNIDAD Nº 0. INTRODUCCIÓN A LA ASIGNATURA

UNIDAD Nº 1. REPASO DE CONCEPTOS Y DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES DE POTENCIA
UNIDAD Nº 2. AMPLIFICADORES DE POTENCIA UNIDAD Nº 3. DISPOSITIVOS DE CUATRO CAPAS UNIDAD Nº 4. CONVERTIDORES

Tema 0.- Introducción a la Electrónica de Potencia Introducción. Concepto de electrónica de potencia. Evolución tecnológica y dispositivos.Convertidores. Ejemplos de aplicación

Prof. J.D. Aguilar Peña Departamento de Electrónica. Universidad Jaén jaguilar@ujaen.es http://voltio.ujaen.es/jaguilar

0.1 Introducción 0.2 Electrónica de potencia 0.3 Campos de aplicación 0.4 Procedimientos de conversión 0.5 Requisitos del dispositivo electrónico de potencia 0.6 Componentes de base en la electrónica de potencia 0.6.1.- Comparaciónde semiconductores con capacidad de corte 0.7 Evolución tecnológica de los dispositivos semiconductores 0.8 Clasificación de los convertidores de potencia 0.8.1 Según el modo de conmutación 0.8.2 Según el tipo de conversión 0.8.3 Según el tipo de energía

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TEMA 0: INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DE POTENCIA

0.1 Introducción
La Electrónica de Potencia es la parte dela electrónica que estudia los dispositivos y los circuitos electrónicos utilizados para modificar las características de la energía eléctrica, principalmente su tensión y frecuencia. Esta rama de la electrónica no es reciente, aunque se puede decir que su desarrollo más espectacular se produjo a partir de la aparición de los elementos semiconductores, y más concretamente a partir de 1957, cuandoSiemens comenzó a utilizar diodos semiconductores en sus rectificadores. La Electrónica de Potencia se ha introducido de lleno en la industria en aplicaciones tales como las fuentes de alimentación, cargadores de baterías, control de temperatura, variadores de velocidad de motores, etc. Es la Electrónica Industrial quien estudia la adaptación de sistemas electrónicos de potencia a procesosindustriales. Siendo un sistema electrónico de potencia aquel circuito electrónico que se encarga de controlar un proceso industrial, donde interviene un transvase y procesamiento de energía eléctrica entre la entrada y la carga, estando formado por varios convertidores, transductores y sistemas de control, los cuales siguen hoy en día evolucionando y creciendo constantemente. El campo de laElectrónica de Potencia puede dividirse en grandes disciplinas o bloques temáticos:

Electrónica de Potencia Electrónica Industrial

Electrónica de Regulación y Control

Convertidores de Potencia

Aplicaciones a Procesos Industriales

Componentes Electrónicos de Potencia

Fig 0.1 Bloques temáticos que comprende la Electrónica de Potencia

El elemento que marca un antes y un después en laElectrónica de Potencia es sin duda el Tiristor (SCR, Semiconductor Controlled Rectifier), cuyo funcionamiento se puede asemejar a lo que sería un diodo controlable por puerta. A partir de aquí, la familia de los semiconductores crece rápidamente: Transistores Bipolar (BJT, Bipolar Junction Transistor); MOSFET de potencia; Tiristor bloqueable por puerta (GTO, Gate turn-off Thyristor); IGBT, InsulateGate Bipolar Transistor; etc., gracias a los cuales, las aplicaciones de la electrónica de potencia se han multiplicado. Una nueva dimensión de la electrónica de potencia aparece cuando el control de los elementos de potencia se realiza mediante la ayuda de sistemas digitales (microprocesadores, microcontroladores, etc). Esta combinación derivó en una nueva tecnología, que integra en un mismodispositivo, elementos de control y elementos de potencia. Esta tecnología es conocida como Smart - Power y su aplicación en industria, automovilismo, telecomunicaciones, etc. tiene como principal límite la disipación de elevadas potencias en superficies semiconductoras cada vez más pequeñas.

0.2 Electrónica de potencia
El término “Electrónica de Potencia” cubre una amplia serie de circuitos...