Dispositivos de potencia

Convertidores de la Energía Eléctrica
Conversión de potencia es el proceso de convertir una forma de energía en otra, esto puede incluir procesos electromecánicos o electroquímicos.
Dichos dispositivos son empleados en equipos que se denominan convertidores estáticos de potencia, clasificados en:
• Rectificadores: convierten corriente alterna en corriente continua
• Inversores:convierten corriente continua en corriente alterna
• Cicloconversores: convierten corriente alterna en corriente alterna
• Choppers: convierten corriente continua en corriente continua

En la actualidad esta disciplina está cobrando cada vez más importancia debido principalmente a la elevada eficiencia de los convertidores electrónicos en comparación a los métodos tradicionales, y su mayorversatilidad. Un paso imprescindible para que se produjera esta revolución fue el desarrollo de dispositivos capaces de manejar las elevadas potencias necesarias en tareas de distribución eléctrica o manejo de potentes motores.

Aplicaciones

Las principales aplicaciones de los convertidores electrónicos de potencia son las siguientes:
• Fuentes de alimentación: En la actualidad hancobrado gran importancia un subtipo de fuentes de alimentación electrónicas, denominadas fuentes de alimentación conmutadas. Estas fuentes se caracterizan por su elevado rendimiento y reducción de volumen necesario. El ejemplo más claro de aplicación se encuentra en la fuente de alimentación de los ordenadores.
• Control de motores eléctricos: La utilización de convertidores electrónicos permitecontrolar parámetros tales como la posición, velocidad o par suministrado por un motor. Este tipo de control se utiliza en la actualidad en los sistemas de aire acondicionado. Esta técnica, denominada comercialmente como "inverter" sustituye el antiguo control encendido/apagado por una regulación de velocidad que permite ahorrar energía. Actualmente el sistema chopper sigue siendo válido, pero ya nose emplea en la fabricación de nuevos vehículos, puesto que actualmente se utilizan equipos basados en el motor trifásico, mucho más potente y fiable que el motor de colector.
• Calentamiento por inducción: Consiste en el calentamiento de un material conductor a través del campo generado por un inductor. La alimentación del inductor se realiza a alta frecuencia, generalmente en el rango delos kHz, de manera que se hacen necesarios convertidores electrónicos de frecuencia. La aplicación más vistosa se encuentra en las cocinas de inducción actuales.
• Otras: Como se ha comentado anteriormente son innumerables las aplicaciones de la electrónica de potencia. Además de las ya comentadas destacan: sistemas de alimentación ininterrumpida, sistemas de control del factor de potencia,balastos electrónicos para iluminación a alta frecuencia, interfase entre fuentes de energía renovables y la red eléctrica, etc.

El diodo de potencia

Uno de los dispositivos más importantes de los circuitos de potencia son los diodos, aunque tienen, entre otras, las siguientes limitaciones: son dispositivos unidireccionales, no pudiendo circular la corriente en sentido contrario al deconducción. El único procedimiento de control es invertir el voltaje entre ánodo y cátodo.
Los diodos de potencia se caracterizan porque en estado de conducción, deben ser capaces de soportar una alta intensidad con una pequeña caída de tensión. En sentido inverso, deben ser capaces de soportar una fuerte tensión negativa de ánodo con una pequeña intensidad de fugas.
El diodo responde a la ecuación:[pic]

• Características estáticas:
o Parámetros en bloqueo (polarización inversa).
o Parámetros en conducción.
o Modelo estático.
• Características dinámicas:
o Tiempo de recuperación inverso (trr).
o Influencia del trr en la conmutación.
o Tiempo de recuperación directo.
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