Electrónica De Potencia

Necesidades fundamentales que atiende la ingeniería electrónica en la industria moderna:
* Desarrollar sistemas electrónicos que nos permitan realizar la conversión entre las diferentes formas en la que se maneja la energía eléctrica.
* Desarrollar sistemas electrónicos que permitan controlas los procesos industriales en los que se utiliza esta energía.
Electrónica de potencia es laparte de la electrónica encargada del control y conversión de la energía eléctrica.
Aplicaciones típicas de la electrónica de potencia:
* Conversión de corriente alterna en corriente continua (CA-CD).
* Conversión de corriente continúa en corriente alterna (CD-CA).
* Conversión de tensión continua no regulada en una tensión continúa regulada (CD-CD).
* Conversión de una alimentaciónde alterna de determinada amplitud y frecuencia en otra amplitud y frecuencias distintas (CA-CA).
Aplicación típica en la industria:
* Controlar resistencias generadoras de calor en un sistema de inyección de plástico. Aquí es necesario modular el ciclo de trabajo de la carga, otorgándole solo un porcentaje de la corriente alterna disponible en la red eléctrica.
* Control de velocidad deun motor de corriente alterna. Aquí se necesita variar la frecuencia de la tensión de alimentación del motor, como la frecuencia de la energía de la red eléctrica es fijo se requiere un sistema electrónica que realice la conversión de la energía eléctrica de la red a frecuencia variable.
Electrónica de potencia frente a electrotecnia clásica.
Ventajas
* Mayor frecuencia de operación
*Mayor fiabilidad y duración
* Carencia de mantenimiento (no hay partes móviles)
* Ausencia de vibraciones
* No hay arcos eléctricos (evita desgaste y ruido electromagnético)
Desventajas
* Menor capacidad para soportar sobretenciones y sobreintensidades.
* Montajes más caros (relativo).

Estructura de los sistemas electrónicos de potencia
La estructura básica de los sistemaselectrónicos de potencias está integrada por: el circuito de potencia, el circuito de disparo y bloqueo y por el circuito de control.

Circuito de potencia: Comprende los dispositivos semiconductores de potencia agrupados formando las diferentes topologías correspondientes a cada tipo de convertidor. Esta etapa actúa sobre la energía presente a la entrada del sistema para convertirla en la energíaeléctrica con la forma deseada disponible a la salida.
Circuito de control: Comparador de la salida del sistema con la salida deseada, generando las señales necesarias para disparar y bloquear los semiconductores de potencia de forma adecuada.
Circuito de disparo y boqueo: Ajustan las señales provenientes de los circuitos de control a niveles de tención y corriente adecuados para disparar obloquear los semiconductores de potencia. Proporcionan además el aislamiento galvánico necesario entre la etapa de potencia y control.

Clasificación de los convertidores:
CA-CD: Se produce una salida continua o directa a partir de una entrada alterna. Comúnmente denominados rectificadores.
CD-CA: Se denominan inversores, monofásicos o trifásicos. Se utilizan en aplicaciones como alimentar unaparato eléctrico a partir de células solares.
CD-CD: (troceadores o choppers) Son de utilidad cuando una carga requiere una corriente o tensión continua especifica (normalmente regulada), pero el generador tiene un valor de continua diferente o no regulado.
CA-CA: Se utilizan para cambiar la amplitud y/o frecuencia de una señal alterna. Se utilizan para atenuar la iluminación de lámparasdomesticas o para controlar la velocidad de un motor de inducción.
El proceso de conversión de potencia pude suponer un proceso de varias etapas que requiera más de un tipo de convertidor. Por ejemplo, se puede utilizar una conversión CA-CD-CA para modificar un generador de corriente alterna, obteniendo primero una componente continua y después, convirtiendo dicha señal continua en una señal alterna...