Informe E1

I nno va ció n y T ec nolo gía

Entidad declarada de interés Público. Inscrita en el Registro de Fundaciones (BOJA 26 de Junio de 1990, BOE 4 de Agosto de 1990) - C.I.F.: G - 41389248

Innovación y Tecnología

PROYECTO B2B

“ESTADO DEL ARTE DE
CONVERTIDORES DE POTENCIA
BACK TO BACK BASADOS EN
COMPONENTES ACTIVOS DE
CARBURO DE SILICIO”

30 de junio de 2011

1. OBJETO DEL ESTADO DELARTE............................................................................. 9
2. INTRODUCCIÓN Y DEFINICIÓN DE CONCEPTOS .................................................. 10
2.1. La electrónica de potencia: una alternativa energética eficiente ................... 10
2.1.1. Reseña histórica de la electrónica de potencia .............................................. 12
2.2. Tipologías de turbinas eólicas.......................................................................... 13
2.2.1. Turbinas de velocidad fija .............................................................................. 16
2.2.2. Turbinas de velocidad variable ...................................................................... 16
2.2.3. Control de la potencia eólica máxima............................................................ 20
2.2.4. Algunas configuraciones de plataformas eólicas ........................................... 21
2.3. Tecnologías de convertidores de potencia para aerogeneradores ................ 22
2.3.1. Convertidor Back-to-Back .............................................................................. 23
2.4. Tecnologías de los componentes activos para convertidores de potencia .. 252.4.1. Transistor de unión bipolar - BJT ................................................................... 29
2.4.2. Transistor de efecto campo - JFET ................................................................ 30
2.4.3. Transistor de efecto campo - MOSFET ......................................................... 33
2.4.4. Transistor bipolar de puerta aislada - IGBT................................................... 35
2.5. Tecnologías de los componentes pasivos para convertidores de potencia . 38
2.5.1. Condensadores de potencia (DC-Link) .......................................................... 38
2.5.2. Componentes inductivos (Filtros) .................................................................. 41
3. METODOLOGÍA DEL ESTADO DEL ARTE.............................................................. 43
3.1. Marco de la realización del estudio .................................................................. 43
3.2. Metodología seguida para la realización del estudio ...................................... 43
3.2.1. Artículos publicados en revistas de impacto .................................................. 44

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4. ESTADO DEL ARTE.................................................................................................. 47
4.1. Electrónica de potencia para aerogeneradores ............................................... 47
4.1.1. Resumen de los artículos destacados ........................................................... 47
4.1.2. Análisis y experiencias previas identificadas ................................................. 51
4.1.3. Conclusiones................................................................................................. 55
4.2. Componentes activos de SiC para convertidores de potencia ....................... 55
4.2.1. Resumen de los artículos destacados ........................................................... 55
4.2.2. Análisis y experiencias previas identificadas .................................................66
4.2.3. Conclusiones ................................................................................................. 72
4.3. Condensadores de potencia ............................................................................. 72
4.3.1. Resumen de los artículos destacados ........................................................... 72
4.3.2. Análisis y experiencias previas identificadas...