DISEÑO DE UN CIRCUITO INVERSOR CON MODULACIÓN POR ANCHO DE PULSO TIPO SINUSOIDAL


FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA






TRABAJO N° 3:
“DISEÑO DE UN CIRCUITO INVERSOR CON MODULACIÓN POR ANCHO DE PULSO TIPO SINUSOIDAL”







Asignatura
:
Electrónica de Potencia
Profesor Responsable
:

Alumnos
:




32 de Abril del 2012
INDICE

PÁG

1. Introducción 1
2. Objetivos 2
2.1 Generales: 2
2.2 Especificos: 2
3.Desarrollo 3
3.1 Diseño de rectificador 3
3.1.1 Calculo de parámetros: 4
3.1.2 Análisis rectificador mediante simulación ideal 6
3.2 Diseño de convertidor 7
3.2.1 Calculo de parámetros 7
3.2.2 Análisis BUCK mediante simulación PSIM 10
3.3 Diseño inversor puente monofasico 11
3.3.1 Diseño pwm (modulador por ancho de pulso). 12
3.3.2 Calculo de parámetros del Inversor puente monofásico 123.4 Análisis mediante simulación ideal 14
4. Conclusiones: 20
5. Referencias bibliográficas 21
1. Introducción
Los inversores, son convertidores estáticos de energía que básicamente convierten DC en AC, con la posibilidad de alimentar una carga en alterna regulando la tensión, la frecuencia o bien ambas. Más exactamente, los inversores transfieren potencia desde una fuente de continua a unacarga de alterna.

Las aplicaciones típicas de los inversores de potencia pueden ser tales como accionamientos de motores de AC de velocidad ajustable, sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI), dispositivos de corriente alterna que funcionan a partir de una batería, hornos de inducción, etc.

Suelen distinguirse tres configuraciones o topologías de inversores: con transformador de tomamedia, con batería de toma media (media puente) y configuración en puente completo como es el caso de la configuración que se aplica en este trabajo. Estas configuraciones corresponden a las tres formas más razonables de realizar la función de inversión de tensión o corriente, que suministra la fuente DC con los medios disponibles hoy en día en el área de electrónica de potencia. Cada una de ellastiene sus ventajas e inconvenientes, independientemente de los semiconductores empleados en su realización y de las redes auxiliares de excitación y bloqueo.

El presente informe, realiza un ejercicio completo de diseño, de un inversor puente monofásico adaptado y alimentado desde una fuente trifásica, donde se pretende mostrar el diseño de cada una de sus etapas (Rectificador, convertidor DC/DC einversor) y aplicar criterios de ingeniería utilizando herramientas de simulación (psim) para su acoplamiento y correcto funcionamiento.
2. Objetivos
2.1 Generales:
Diseñar un sistema que permita adaptar un equipo de soldadura de entrada monofásica AC, a una red trifásica de 50 [Hz] nacional típica según parámetros específicos dados para su diseño.

2.2 Especificos:
Realizar el diseñode un inversor puente monofásico con las siguientes características:
Tensión de salida 155 Vpeak (AC)
Frecuencia 60 Hz
Potencia de salida de 7 kW
Realizar el diseño de un rectificador puente GRAETZ para la potencia requerida de 7 Kw y risado del 2%.
Realizar el diseño de un convertidor DC/DC reductor con la potencia requerida para acoplamiento.
Realizar acoplamiento de rectificador,convertidor e inversor y modificar el circuito aplicando criterio de ingeniería para obtener los parámetros de salida deseados.










3. Desarrollo
3.1 Diseño de rectificador
La figura 1 presenta un circuito rectificador trifásico no controlado, tipo puente Graetz, que se compone de seis diodos, los cuales se conectan a un condensador C y a una resistencia, la cual se utiliza paramantener la potencia constante en cada etapa del circuito. Este rectificador se alimenta con una fuente trifásica.


Fig. 1. Circuito rectificador trifásico no controlado, tipo puente Graetz.

Despreciando los efectos de las potencias que se disipan en cada componente del rectificador, se puede suponer que la potencia de salida es igual a la potencia de entrada, que en magnitud es de 7kW. El...