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DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA ELECTRÓNICA
CARRERA DE ELECTRÓNICA
ASIGNATURA: ELECTRÓNICA DE POTENCIA

TRABAJO PREPARATORIO
LABORATORIO No. 6


Tema de la práctica: INVERSOR CON 2 NIVELES

Realizado por: Nataly Carbo Guamán

1) Obejetivo

Realizar un inversor con 2 niveles

2) Consultar sobre:

1. ¿Qué es un inversor?

Los onduladores o inversores son convertidoresestáticos de energía que convierten la corriente continua CC en corriente alterna CA, 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 una carga de alterna.

2. ¿Cómo agregar niveles a un inversor?

Tipos de onduladores o inversores
Suelen distinguirse tresconfiguraciones o topologías de inversores: con transformador de toma media (“push-pull”), con batería de toma media (medio puente) y configuración en puente completo. Corresponden a las tres formas más razonables de realizar la función de inversión de tensión o corriente suministrada por la fuente de CC con los medios disponibles hoy día en electrónica de potencia. Cada una de ellas tiene susventajas e inconvenientes, independientemente de los semiconductores emplea dos en su realización
y de su circuitería auxiliar de excitación y bloqueo.
Las figuras 1 y 2 muestran las configuraciones push-pull y medio puente, respectivamente. Junto a cada una de las configuraciones se muestra la forma de onda de salida correspondiente a cada una de ellas. En el caso de la configuración push-pull sedebe tener en cuenta la relación de espiras entre cada uno de los primarios (teniendo en cuenta que está en toma media) y el secundario. La topología en medio puente se puede implementar con una batería y dos condensadores en toma media o bien con una batería en toma media. La figura 3 muestra la configuración en puente completo cuyo funcionamiento se explicará detalladamente. Del análisis delinversor en puente completo se puede intuir y deducir el funcionamiento de los dos anteriores (push-pull y medio puente).


Figura : Inversor con transformador de media toma o push-pull


Figura : Inversor en medio puente
El inversor monofásico en puente completo
El inversor en puente completo está formado por 4 interruptores de potencia totalmente controlados, típicamente transistoresMOSFETs o IBGTs, tal y como se muestra en la figura 3.

Figura : Inversor de Puente complete


Figura : Circuitos equivalentes del inversor en puente completo: (a) S1 y S2 cerrados. (b) S3 y S4 cerrados. (c) S1 y S3 cerrados. (d) S2 y S4 cerrados.


La tensión de salida vC puede ser + VCC, -VCC, ó 0, dependiendo del estado de los interruptores. Las figuras 4a y 4d muestran los circuitosequivalentes para algunas de las posibles combinaciones de los interruptores. La tabla siguiente muestra la tensión de salida que se obtiene al cerrar determinadas parejas de interruptores.



Observe que S1 y S4 no deberían estar cerrados al mismo tiempo, ni tampoco S2 y S3 para evitar un cortocircuito en la fuente de continua. Los interruptores reales no se abren y se cierran instantáneamente,por tanto debe tenerse en cuenta los tiempos de conmutación al diseñar el control de los interruptores. El solapamiento de los tiempos de conducción de los interruptores resultaría en un circuito denominado, en ocasiones, fallo de solapamiento en la fuente de tensión continua. El tiempo permitido para la conmutación se denomina tiempo muerto (“blanking time”). Para obtener una tensión de salida vCigual a cero se pueden cerrar al mismo tiempo los interruptores S1 y S3 o bien S2 y S4. Otra forma de obtener una tensión cero a la salida sería eliminando las señales de control en los interruptores, es decir, manteniendo abiertos todos los interruptores.

El inversor con modulación por onda cuadrada
La técnica de modulación o el esquema de conmutación más sencillo del inversor en puente...