Electronica Basica

Academia de Instrumentación Electrónica Industrial 1 UNIDAD I TIRISTORES

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1.1 Introducción Durante muchos años ha existido la necesidad de controlar la potencia eléctrica de los sistemas de tracción y de los controles industriales impulsados por motores eléctricos; esto ha llevado a un temprano desarrollo del sistema Ward-Leonard con el objeto de obtener un voltaje de corrientedirecta variable para el control de los motores e impulsores. La electrónica de potencia ha revolucionado la idea del control para la conversión de potencia y para el control de los motores eléctricos. La electrónica de potencia combina la energía, la electrónica y el control. El control se encarga del régimen permanente y de las características dinámicas de los sistemas de lazo cerrado. La energíatiene que ver con el equipo de potencia estática y rotativa o giratoria, para la generación, transmisión y distribución de energía eléctrica. La electrónica se ocupa de los dispositivos y circuitos de estado sólido requerido e el procesamiento de señales para cumplir con los objetivos de control deseados. La electrónica de potencia se puede definir como la aplicación de la electrónica de estadosólido para el control y la conversión de energía eléctrica. En la figura 5-1 se muestra la interrelación de la electrónica de potencia con la energía, la electrónica y el control. La electrónica de potencia se basa, en primer termino, en la conmutación de dispositivos semiconductores de potencia. Con el desarrollo de la tecnología de los semiconductores de potencia, las capacidades del manejo de laenergía y la velocidad de conmutación de los dispositivos de potencia han mejorado tremendamente. El desarrollo de la tecnología de los microprocesadoresmicrocomputadoras tiene un gran impacto sobre el control y la síntesis de la estrategia de control para los dispositivos semiconductores de potencia. El equipo de electrónica de potencia moderno utiliza (1) semiconductores de potencia, que puedecompararse con el músculo, y (2) microelectrónica, que tiene el poder de la inteligencia del cerebro.

_______________________________________________________________________________________ Pág. 1 Ing. Gonzalo Serafín Reyes

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Figura 5-1: Relación de la electrónica de potencia con la energía, la electrónica y el control. Laelectrónica de potencia ha alcanzado ya un lugar importante en la tecnología moderna y se utiliza ahora en una gran diversidad de productos de alta potencia, que incluyen controles de calor, controles de iluminación, controles de motor, fuentes de alimentación, sistemas de propulsión de vehículos y sistemas de corriente directa de un alto voltaje (HVDC por sus siglas en ingles). Resulta difícil trazar loslímites de las aplicaciones de la electrónica de potencia; en especial con las tendencias actuales en el desarrollo de los dispositivos de potencia y los microprocesadores, él limite superior esta aun indefinido. En la tabla 5-1 se muestran algunas de las aplicaciones de la electrónica de potencia.

Tabla 5.1: Aplicaciones de la electrónica de potencia_______________________________________________________________________________________ Pág. 2 Ing. Gonzalo Serafín Reyes

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Historia de la electrónica de potencia La historia de la electrónica de potencia empezó e el año 1900, con la introducción del rectificador de arco de mercurio. Luego aparecieron gradualmente, el rectificador de tanque metálico, el rectificadorde tubo al alto vació de rejilla controlada, el fanotron y el tiratron. Estos dispositivos se aplicaron al control de la energía hasta la década de 1950. La primera revolución electrónica inicia en 1948 con la invención del transistor de silicio en los Bell Telephone Laboratories por los señores Bardeen, Brattain y Shockley. La mayor parte de las tecnologías electrónicas avanzadas actuales...