Electronica de potencia

Introducción 1.1. Objetivos Básicos de la electrónica de potencia. 1.1.1.Definición de electrónica de potencia Electrónica de potencia es el área de la electrónica que trata de la conversión y control de potencia (energía) eléctrica usando dispositivos semiconductores.

UdelaR / FI / IIE - Electrónica de Potencia . Introducción

1.1.2.Áreas básica de la ingeniería eléctrica
• • •

EnergíaInformación Materiales y componentes

La electrónica de potencia es una tecnología multidisiplinaria, en la cual las tres tecnologías básicas juegan un papel importante.

UdelaR / FI / IIE - Electrónica de Potencia . Introducción

1.2. Conversión de potencia eléctrica 1.2.1.Definición - Convertidores Convierte la potencia eléctrica de corriente y tensión determinada a otra forma decorriente y tensión. Trata de que se pierda el mínimo de energía, la cual resulta en un costo y calor a disipar.
PE=PS+PP

Convertidor

PE: ENTRADA CONVERTIDOR

PS: SALIDA

PP: PERDIDAS
UdelaR / FI / IIE - Electrónica de Potencia . Introducción

1.2.2.Características de la conversión de potencia eléctrica en electrónica de potencia. Objetivo = Pérdidas en componentes activos(semiconductores) mínimas ⇒ llaves ON-OFF Conducción: ON (mínima resistencia, saturación, etc.) Corte: OFF (resistencia infinita)

UdelaR / FI / IIE - Electrónica de Potencia . Introducción

1.2.2.1. El flujo de energía
PE=PS+PP PE: ENTRADA CONVERTIDOR PS: SALIDA

PP: PERDIDAS CONTROL INFORMACION

Ej: Cargador de baterías. Objetivo entregar energía a las baterías.
UdelaR / FI / IIE - Electrónica dePotencia . Introducción

1.2.2.2. El flujo de información
INFORMACION CONTROL CONVERTIDOR PE=PS+PP RESULTADO

PE: ENTRADA

PS: SALIDA

PP: PERDIDAS

Ej: Control de posición de un motor. En estos casos el rendimiento puede ser no importante y se pueden usar dispositivos lineales.
UdelaR / FI / IIE - Electrónica de Potencia . Introducción

Ej: Fuente lineal con transistor de paso.
W=IC(VE-VS) IC

VENTRADA

VSALIDA

UdelaR / FI / IIE - Electrónica de Potencia . Introducción

1.2.2.3. Diagrama de bloques de un sistema de electrónica de potencia típico
FILTRO ENTRADA CONVERTIDOR FILTRO SALIDA APLICACION

DRIVERS CONTROL

REALIMENTACION VARIABLES ELECTRICAS REALIMENTACION VARIABLES MECANICAS etc.

• • • • • • • • • •

REFERENCIAS Convertidor de energía Filtro deentrada: reduce la distorsión en la fuente de entrada Filtro de salida: reduce la distorsión en la salida del convertidor Aplicación (eléctrica, mecánica etc..) Comando de las laves (drivers): adaptación de señales, aislación galvánica. Circuito de control: inteligencia del sistema. Realimentación variable eléctrica Realimentación variable mecánica Señales de información y referencia (consigna)Sistemas de protecciones

UdelaR / FI / IIE - Electrónica de Potencia . Introducción

1.3. Temas fundamentales de estudio en electrónica de potencia 1.3.1.Dispositivos semiconductores de potencia
Tiristores, GTO, Transistores bipolares, Mosfet, IGBT etc.

1.3.2.Circuitos de conversión de potencia eléctrica
Rectificadores, inversores, choppers, cicloconvertidores etc.

1.3.3.Componentespasivos
Transformadores, inductancias, condensadores, resistencias, baterías, etc.

1.3.4. Circuitos de comando y control 1.3.5. Aplicaciones de la electrónica de potencia
UdelaR / FI / IIE - Electrónica de Potencia . Introducción

1.3.5.Aplicaciones de la electrónica de potencia 1.3.5.1. Fuentes de alimentación
• • •

DC: Cargadores de BATERIAS DC: Fuentes de computadoras, electrodomésticos,etc. AC: Fuentes ininterrumpibles (UPS) Control de velocidad AC, DC y paso a paso Control de posición de motores AC, DC y paso a paso Robots industriales HVDC. Transmisión en continua en (cambio de frecuencia FACTS. Flexible AC Transmission Systems

1.3.5.2. Aplicaciones a máquinas eléctricas
• • •

1.3.5.3. Sistemas eléctricos de potencia
• •

UdelaR / FI / IIE - Electrónica de...