electronica

CONVERTIDOR CD-CD REDUCTOR RESONANTE
ALIMENTADO CON ENERGÍA SOLAR

CAPÍTULO 1
TEORÍA BÁSICA DE INTERRUPTORES Y ENERGÍA SOLAR

1.1 INTRODUCCIÓN DEL CAPÍTULO 1
Los circuitos electrónicos de potencia convierten la energía eléctrica de un tipo a otro
utilizando dispositivos electrónicos. Los circuitos electrónicos de potencia funcionan
utilizando dispositivos semiconductores comointerruptores, para controlar o modificar un
voltaje o una corriente. Las aplicaciones de los circuitos electrónicos de potencia abarcan
desde los equipos de conversión de alta potencia, como los sistemas de transmisión de
corriente directa (CD), hasta aparatos de uso común de baja potencia, como por ejemplo,
los desatornilladores eléctricos sin cable o las fuentes de alimentación de los ordenadoresportátiles. La electrónica de potencia incluye aplicaciones en las que los circuitos procesan
milivolts o megavolts. Las aplicaciones típicas de la electrónica de potencia son, entre
otras, la conversión de corriente alterna (CA) en corriente directa (CD), la conversión de
corriente directa en alterna (CD en CA), la conversión de un voltaje directo no regulado en
un voltaje directo regulado y laconversión de una alimentación alterna de determinada
amplitud y frecuencia en otra amplitud y frecuencia distintas.

El diseño de los equipos de conversión de potencia precisa de numerosas disciplinas
de la ingeniería eléctrica. La electrónica de potencia incluye aplicaciones de la teoría de
circuitos, la teoría de control, electrónica, electromagnetismo, microprocesadores (para
control) ytransferencia de calor. Los avances conseguidos en la capacidad de conmutación
de los semiconductores, combinados con el interés de mejorar el rendimiento y las
prestaciones de los dispositivos eléctricos han convertido a la electrónica de potencia en un
área de la ingeniería electrónica de rápido crecimiento.

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ALIMENTADO CON ENERGÍA SOLARCAPÍTULO 1
TEORÍA BÁSICA DE INTERRUPTORES Y ENERGÍA SOLAR

1.2 INTERRUPTORES ELECTRÓNICOS
Un interruptor electrónico se caracteriza por tener dos estados, activado (on) y desactivado
(off), lo que idealmente se corresponde con un cortocircuito y un circuito abierto,
respectivamente. Las aplicaciones que utilizan dispositivos de conmutación son muy
interesantes debido a las, relativamente, bajaspérdidas de conmutación en el dispositivo
(menores al 15%). Cuando el interruptor es ideal, el voltaje o la corriente de conmutación
serán igual a cero, lo que hace que el valor de la potencia absorbida por el interruptor sea
también cero. Los dispositivos reales absorben algo de potencia cuando están en
conducción y cuando tienen lugar las transiciones entre los estados de conducción y noconducción. Algunos dispositivos electrónicos, como los transistores, también pueden
operar en el rango ideal, donde tanto el voltaje como la corriente son distintos a cero,
aunque es conveniente utilizar estos dispositivos como interruptores en las aplicaciones de
potencia.

El dispositivo conmutador utilizado en los circuitos electrónicos de potencia variará
según el estado actual de latecnología de dispositivos semiconductores. Normalmente, el
comportamiento de los circuitos electrónicos de potencia no se ve afectado de forma
particular por el dispositivo real que se utilice para la conmutación, especialmente si las
caídas de voltaje en el interruptor en estado de conducción son pequeñas comparadas con
otros voltajes del circuito. Por tanto, los dispositivos semiconductores semodelan
normalmente como interruptores ideales, con el fin de poder centrarse en el
comportamiento del circuito. Se supone que las transiciones son instantáneas.

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ALIMENTADO CON ENERGÍA SOLAR

CAPÍTULO 1
TEORÍA BÁSICA DE INTERRUPTORES Y ENERGÍA SOLAR

1.3 EL DIODO
El diodo es el interruptor electrónico más simple. No se puede controlar, en el...