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CAPÍTULO III. ETAPA DE CONVERSIÓN Y FILTRADO
3.1.

Introducción.

Muchos de los sistemas electrónicos utilizados para aplicaciones dentro del campo
de la industria tienen algo en común, la utilización de electrónica de potencia dentro de
su diseño e implementación. Esta área de la electrónica tienen gran relevancia ya que
combina la energía, la electrónica y el control.
Actualmente unarevolución similar a la de la miniaturización se esta gestando por
la extensión progresiva de las técnicas de electrónica de potencia en las industrias más
tradicionales. Los avances espectaculares asociados a los semiconductores de potencia
han permitido la reducción del equipo en peso y volumen, con un ahorro económico
considerable. Además, se ha mejorado el rendimiento de los equipos ysistemas
industriales. Por lo tanto, cada día es más común el uso de la electrónica de potencia en
la industria.
Tomando en cuenta lo anterior, dentro del proyecto de tesis propuesto se agregó una
etapa de potencia, correspondiente a un convertidor CD-CA, encargado de transformar
la energía de corriente continua a corriente alterna. Las razones de su uso se explicarán
en este capítulo más delantede manera detallada.
Por otro lado, otra etapa de gran importancia dentro del diseño de un sistema
electrónico es el filtrado de las señales. Es difícil encontrar un sistema o aparato
electrónico en el que no se encuentre algún tipo de filtro. Estos son muy usados porque
permiten discriminar de la señal de entrada los armónicos no deseados, es decir, que

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dejan pasar solamente lasfrecuencias que resultan de alguna utilidad y elimina
cualquier tipo de interferencia o ruido ajeno a ellas.
Esta etapa de filtrado también ha sido integrada dentro del sistema propuesto como
salida de la etapa de potencia, tomando en cuenta que la salida de los inversores reales
contienen ciertos armónicos que se desean discriminar para obtener una señal senoidal
como salida final.
Estecapítulo permitirá ampliar su comprensión en el diseño e implementación de
ambas etapas, la de potencia y la de filtrado, explicando su estructura, principio de
operación y aplicación dentro de esta Fuente de Voltaje Programable.

3.2. Electrónica de Potencia
La electrónica de potencia se puede definir como la aplicación de la electrónica de
estado sólido para el control y la conversión de laenergía eléctrica [5]. Se basa en la
conmutación de dispositivos semiconductores de potencia como los diodos, tiristores,
transistores bipolares, triacs, mosfets de potencia, etc.
El gran desarrollo en la tecnología de los semiconductores de potencia ha permitido
que la capacidad del manejo de energía y la velocidad de conmutación de los
dispositivos

aumente en gran

manera. En especial, eldesarrollo en los

microprocesadores, microcontroladores y en general, en la microelectrónica ha tenido
un gran impacto sobre el control y la síntesis de la estrategia de control para los
dispositivos semiconductores de potencia.
La electrónica de potencia tiene múltiples aplicaciones, especialmente ahora que ya
ha alcanzado un lugar importante en la tecnología moderna. Algunos de losproductos
de potencia, dentro de una gran diversidad, incluyen controles de calor, controles de

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iluminación, controles de motor, sistemas de propulsión y fuentes de alimentación, entre
otros.
La principal función de la electrónica de potencia es la transformación o conversión.
Es decir que la energía que sale, sin considerar sus pérdidas, es igual a la suministrada
por la fuente deentrada pero con una forma modificada en su presentación. Esto se debe
a las características de interrupción de los dispositivos semiconductores utilizados, ya
sean controlados o no controlados.
Un convertidor se puede considerar como una matriz de conmutación. Los circuitos
convertidores dentro de la electrónica de potencia se pueden dividir en:
Convertidores CA-CA
Convertidores CD-CD...