cosas

1.0
2.0
3.0
4.0

Introducción a la Electrónica de Potencia.
Tipos de conmutadores Electrónicos.
Características de los conmutadores Electrónicos.
Clasificación de Interruptores Electrónicos.
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5

Diodos.
SCRS.
TRIACS.
GTOS.
IGBTS.

5.0
6.0
7.0
8.0
9.0

Rectificación sin Control.
Rectificación con Control.
Control de AC/AC.
Chopers.
Inversores.

11. Introducción a la Electrónica de Potencia

La electrónica de potencia
combina la energía, la electrónica
y el control.[1]
La electrónica de potencia se
puede definir como la parte de la
Ingeniería Eléctrica dedicada a la
conversión y control de la
potencia eléctrica utilizando
convertidores electrónicos basado
en interruptores de estado sólido
(semiconductores) de potencia.Fig. 1 Interrelación de la energía ,
control y electrónica.

[2]
2

1. Introducción a la Electrónica de Potencia

Su principio de funcionamiento es
la conmutación de dispositivos
semiconductores de potencia. [1]
Un convertidor electrónico de
potencia, está construido en base
a una matriz de dispositivos
semiconductores trabajando en
conmutación.
En términos de su entrada y
Forma desalida o frecuencia, los
diferentes
convertidores
se
pueden categorizar.

Fig. 2 Esquema generalizado
de un convertidor de potencia

3

2.- Tipos de Convertidores Electrónicos

Fig. 3 Convertidores electrónicos
4

La justificación más importante del uso de técnicas de
conmutación es que, la eficiencia en la conversión de la
energía eléctrica se eleva considerablemente, conrespecto a la
eficiencia obtenida con técnicas que utilizan los dispositivos
en el modo de operación lineal.
En sistemas electrónicos lineales, los dispositivos
semiconductores son usados en regiones de operación lineales
en donde actúan como resistencias ajustables. En estas
aplicaciones, los semiconductores tienen una eficiencia baja.
En electrónica de potencia, la potencia a ser convertidapuede ser hasta de varios cientos de megawatts, de ahí la
importancia de la eficiencia.
5

•

Ejemplo: Se requiere suministrar
100 watts a una carga de 20 ohms
desde una fuente de CD de 100
volts.
Potencia en la carga:

PL  RLiL2
La corriente en la carga:
100
iL 
 2.24 Amp.
20
La resistencia de control es:

Rcontrol 

100volts
 20  24.7
2.24 Amps

Fig. 4Control de potencia
mediante control lineal
6

Las pérdidas en la resistencia de
control:

Pperdidas  Rcontrol iL2
  24.7  g 2.24 

2

Fig. 5 Control de potencia
mediante conmutación

 124 watts
Eficiencia del método de control
lineal
Eficiencia lineal  


salida
entrada

100 watts
 45%
224 watts

Fig. 6 voltaje conmutado

7

El voltaje promedio requerido enla carga es:
VO  Pcarga Rcarga


 100   20 

donde:

1
VO 
T
1

T





 44.7volts

T

vdt

0

ton

0

Vt
 S on
T

Con lo cual :

VOT
ton 
VS

44.7  T


100
 0.44T

VS dt
Hipotéticamente aplicando esta técnica
con un interruptor ideal, no existen
pérdidas, algo que es imposible y se
explica más adelante.
8

Que no fluyacorriente cuando el
interruptor esté apagado.
Que la corriente fluya en la
dirección establecida.
Que sea capaz de soportar
grandes voltajes directos e
inversos.
Que la caída de
voltaje en
conducción sea cero.
Que pueda conmutar de forma
instantánea.
Que la energía aplicada a su
control sea despreciable.

Fig. 7 Interruptor ideal

9

En
Enelelprocesador
procesadorde
depotenciapotenciade
delalafigura
figura, ,lalaeficiencia
eficienciade
deenergía
energíaeses95%.
95%.
La
salida
a
la
carga
trifásica
es
la
siguiente:
voltajes
sinusoidales
de
línea
La salida a la carga trifásica es la siguiente: voltajes sinusoidales de líneaaa
línea
línea(rms)
(rms)de
de200
200VVaa52
52Hz
Hzyycorriente
corrientede
delínea
líneade
de10
10Amp.
Amp.con
conun...