Estudiante

Capítulo 1:
Introducción.
1.1.- Aplicaciones de la electrónica de potencia.
La demanda del control de energía eléctrica para los sistemas de impulsión con motores eléctricos y de controles industriales ha existido durante muchos años, y ha conducido al temprano desarrollo del sistema Ward-Leonard para la obtención de voltajes variables de CD con los cuales controlar los impulsos de los motoresde CD. La electrónica de potencia ha revolucionado el concepto de control de la potencia de conversión de energía y el control de accionamientos de motores eléctricos.
Electrónica de potencia se puede definir como las aplicaciones de la electrónica de estado sólido para el control y la conversión de la energía eléctrica. La interrelación entre la electrónica de potencia con potencia, electrónicay control se muestra en la siguiente figura.


La electrónica de potencia ya encontró un lugar importante en la tecnología moderna, y se usa ahora en una gran diversidad de productos de gran potencia, como controles de temperatura, de iluminación, de motores, fuentes de poder, sistemas de impulsión de vehículos y sistemas de corriente directa en alto voltaje (HVCD, de sus siglas en inglesHigh-Voltage Direct-Current). La siguiente tabla muestra algunas de las aplicaciones de la electrónica de potencia.


1.1.1.- Historia de la electrónica de potencia.
La historia de la electrónica de potencia se inicia en 1900 con la introducción del rectificador de arco de mercurio. Después se introdujeron en forma gradual el rectificador de tanque metálico, el tubo al vacío controlado por larejilla, el ignitron, el fanotron y el tiratrón. Estos dispositivos se aplicaban para el control de potencia hasta la década de 1950.
La primera revolución electrónica comenzó en 1948, con la invención del transistor de silicio en los Bell Telephone Laboratories, por Bardeen, Brattain y Schockley. La mayor parte de las tecnologías modernas de electrónica avanzada se pueden rastrear a partir de esteinvento.
La segunda revolución electrónica comenzó en 1958, con el desarrollo del tiristor comercial, por General Electric Company. Fue el principio de una nueva era de la electrónica de potencia.
Desde entonces se han introducido muchas clases distintas de dispositivos semiconductores de potencia y de técnicas de conversión. La revolución microelectrónica nos permitió tener la capacidad deprocesar una cantidad gigantesca de información con una rapidez increíble. La revolución en electrónica de potencia nos está permitiendo conformar y controlar grandes cantidades de potencia con una eficiencia siempre creciente.


1.2.- Dispositivos semiconductores.
Desde que se desarrolló el primer tiristor de SCR a finales de 1957, ha habido progresos impresionantes en los dispositivossemiconductores de potencia. Hasta 1970, los tiristores convencionales se habían usado exclusivamente para el control de potencia en aplicaciones industriales. A partir de 1970 se desarrollaron varios tipos de dispositivos semiconductores de potencia, que se fabrican, ya sea con silicio o con carburo de silicio, sin embargo, los dispositivos de carburo de silicio todavía están en desarrollo, y la mayorparte de los dispositivos se fabrican con silicio. Estos dispositivos se pueden dividir en forma general en tres clases: 1) diodos de potencia, 2) transistores y 3) tiristores. También se pueden dividir en general en cinco tipos: 1) diodos de potencia, 2) tiristores, 3) transistores de unión bipolar (BJT, de sus siglas en ingles bipolar junction transistors), 4) transistores de efecto de campo deóxido de metal semiconductor (MOSFET, de sus siglas en ingles Metal oxide semiconductor field-effect transistors) y 5) transistores bipolares de compuerta aislada y transistores de inducción estática




1.2.1- Diodos de potencia
Un diodo tiene dos terminales: un cátodo y un ánodo. Los diodos de potencia son de tres tipos: de propósito general, de alta velocidad (o recuperación rápida), y...