Electronica De Potencia

ELECTRÓNICA INDUSTRIAL I
ING. RENE SOTO IZAGUIRRE M.C.

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ELECTRÓNICA INDUSTRIAL I
I. INTRODUCCIÓN

1. INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DE POTENCIA La electrónica Industrial trata fundamentalmente con el estudio, desarrollo y aplicación de componentes, circuitos, equipos y métodos electrónicos al control y automatización de procesos industriales. La Electrónica Industrial Moderna es unadisciplina integral y multidisciplinaria, pues en ella convergen la electrónica y la microelectrónica en sus múltiples facetas (análoga, digital, comunicaciones, etc…), la computación, la electricidad, la mecánica, la neumática, la hidráulica, la teoría de control, las matemáticas y otras áreas. La electrónica industrial ha alcanzado un lugar importante en la tecnología moderna. Si se aplicanadecuadamente los controles electrónicos, estos aumentan la precisión, exactitud y velocidad de los procesos de manufactura, reduciendo los costos de producción, simplificando la mano de obra y mejorando la calidad y cantidad de los productos terminados. De hecho, la aplicación de la electrónica industrial es un factor clave para el éxito de cualquier compañía manufacturera. La electrónica aplicada a laindustria ha hecho posible automatizar muchos procesos, disponer de dispositivos de seguridad más efectivos y medir variables con mayor exactitud que cualquier otro método disponible. La electrónica industrial trata del análisis y desarrollo de sistemas de control.

FIG. 1 SISTEMA DE CONTROL DE LAZO ABIERTO

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CONTROLADOR

INTERFACE

CONTROL DE VELOCIDAD DEL MOTOR

RETROALIMENTACIÓNBANDA TRANSPORTADORA

FIG. 2 SISTEMA DE CONTROL DE LAZO CERRADO 2. ELECTRÓNICA DE POTENCIA La Electrónica de potencia trata sobre la utilización de la electrónica de estado sólido en el control, conmutación y conversión de energía para aplicaciones de potencia. Como pueden ser: sistema de distribución, conversión de potencia de CA y CD, controladores de velocidad para motores eléctricos,fuentes de alimentación ininterrumpidas. La electrónica de potencia combina la fuerza de los sistemas eléctricos con los sistemas de control automático. Aprovechando las propiedades de conmutación de los semiconductores de potencia. Los dispositivos electrónicos de potencia, constituyen un enlace fundamental entre los sistemas generadores de potencia y las cargas acopladas. Estos constan de un partede potencia y una de control. La sección de potencia es la encargada de convertir la energía de la fuente a la forma que requiere la carga. Está compuesta por dispositivos semiconductores de potencia como son: diodos, tiristores (SCR), TRIAC, SITH, GTO, MCT, LASCR, BJT, IGBT, MOSFET, SIT. La sección de potencia se encarga de producir las señales necesarias para controlar la potencia en la formarequerida.

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Generación de potencia

Electrónica de potencia
Controlador del proceso Sección de control Sección de potencia

Carga

FIG. 3 ESTRUCTURA GENERAL DE UN SISTEMA ELECTRÓNICO DE POTENCIA Para poder controlar adecuadamente la potencia, una práctica habitual para obtener pulsos de disparo consiste en generar una forma de onda en diente de sierra sincronizada con la tensión dealimentación, la cual se compara con un voltaje de referencia, cuyo nivel es regulable desde el control. Por lo cual es necesario conocer circuitos electrónicos generadores de forma de onda, como se verán en el siguiente tema. 3. CIRCUITOS GENERADORES DE FORMA DE ONDA 3.1 LM555 El esquema interno es el siguiente:
(8) VCC

(6) UMBRAL (5) VOLTAJE DE CONTROL

+ -

(7) DESCARGA

S R
+

Q Q'(3) OUTPUT

(2) DISPARO

-

(1) GND

(4) RESET

S 0 0 1 1

R 0 1 0 1

Q 0/1 0/1 0/1 0/1

Q(t+1) 0/1 0 1 X

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a) Multivibrador Astable:

El máximo voltaje que soporta son 18V, la pata 4 se conecta a VCC porque se desactiva por el reset. Internamente cuando en el primer comparador interno existe 2/3 de VCC y en el segundo comparador 1/3, se analiza el comportamiento del...