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INTRODUCCION A LA

ELECTRONICA DE POTENCIA

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DEFINICIN

La expresin Electrnica dePotencia se utiliza para diferenciarel tipo de aplicacin que se le da adispositivos electrnicos, en estecaso para transformar y controlar

voltajes y corrientes de nivelessignificativos.

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La electrnica de potencia permite:

Adaptar y transformar la energa

elctrica para distintos fines.

Transformar la energa elctrica de

continua a alterna o viceversa.

Controlar la velocidad y elfuncionamiento de maquinas elctricas,

etc.

DEFINICIN

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HISTORIA

Inicios:

1900, introduccin del rectificador de

arco de mercurio. Rectificador de tanque metlico,

rectificador de tubo al alto vaco derejilla controlada, ignitrn, fanotrn y

el tiratrn.

Los anteriores se aplicaron al control dela energa hasta la dcada de 1950.

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Primera Revolucin:

1948: invencin del transistor de silicio en

los Bell Telephone Laboratorios por los

seores Bardeen, Brattain y Schockley.

Invencin del transistor de disparo PNPN,

que se defini como tiristor o rectificadorcontrolado de silicio.

HISTORIA

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HISTORIA

Segunda revolucin 1958: Desarrollo del tiristor comercial

por General Electric Company. Ese fue el

principio de la nueva era de la electrnica depotencia.

Hasta la fecha se han introducido diversosdispositivos semiconductores de potencia ytnicas de conversin.

La revolucin de la electrnica de potencia nosest dando la capacidad de dar forma y controlargrandes cantidades de energa con una eficienciacada vez mayor.

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APLICACIONES

La electrnica se ocupa de losdispositivos y circuitos de estado slidos

requeridos en el procesamiento deseales para cumplir con los objetivosde control deseados. La electrnica depotencia se puede definir como la

aplicacin de electrnica de estadoslidos para el control y la conversin dela energa elctrica.

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La electrnica de potencia se basa, enprimer termino, en la conmutacin de

dispositivos semiconductores depotencia. Con el desarrollo de latecnologa de los semiconductores depotencia, las capacidades del manejo de

la energa y la velocidad de conmutacinde los dispositivos de potencia se hanelevado.

APLICACIONES

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La electrnica de potencia ha alcanzado ya unlugar importante en la tecnologa moderna yse utiliza ahora en una gran diversidad de

productos de alta potencia, que incluye: Controles de calor

Controles de iluminacin

Controles de motor

Fuente de alimentacin

Sistema de propulsin de vehculos

Sistemas de corriente directa de alto voltaje

APLICACIONES

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Dispositivos Semiconductores dePotencia

Para estas aplicaciones se han

desarrollado una serie de dispositivos

semiconductores de potencia, todos

los cuales derivan del diodo o

el transistor.

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Entre los dispositivos de potencia ms usadosestn:

Diodos de potencia

Rectificador controlado de silicio (SCR en ingls)

Transistores bipolares de juntura de potencia(BJT)

MOSFET de potencia

Transistores bipolares de compuertaaislada(IGBT)

Transistor de induccin esttica(SIT)

Dispositivos Semiconductores dePotencia

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Dispositivos Semiconductores dePotencia

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CARACTERSTICAS DE CONTROL

Los semiconductores de potencia se

pueden operar como interruptores

mediante la aplicacin de seales de

control a la terminal de la compuerta

de los tiristores.

La salida requerida se obtiene mediante

la variacin del tiempo de conduccin.

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CARACTERSTICAS DE CONTROL

Los semiconductores de potencia se clasificansegn: Activacin sin control

Activacin con control

Caractersticas de activacin controladas

Requisitos de seal continua en la compuerta

Requisito de pulso en la compuerta

Capacidad de voltajes bipolares

Capacidad de voltajes unipolares

Capacidad de corriente bidireccional

Capacidad de corriente Unidireccional

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TIPOS DE CIRCUITOS DEPOTENCIA

Los tipos de circuitos de potencia son:

Rectificadores

Conversores CA-CC

Conversores CA-CA

Conversores CC-CC

Conversores CC-CA

Interruptores

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TIPOS: RECTIFICADORES

Un rectificador es un circuito que conciertevoltaje CA en un voltaje fijo de CC.

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TIPOS: CONVERSOR CA-CC

Un rectificador controlado es un circuito rectificador elcual tiene una salida fija dependiendo del ngulo de laonda seno en que est determinada la salida.

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TIPOS: CONVERSOR CA-CA

Estos conversores se utilizan para obtener un voltaje desalida CA variable a partir de una fuente de corrientealterna fija.

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TIPOS: CONVERSOR CD-CD

Estos conversores se llama pulsadores, el voltajepromedio de salida se controla mediante la variacin deltiempo de conduccin t, del transistor.

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TIPOS: CONVERSOR CD-CA

Estos conversores son conocidos como inversores, laconfiguracin de los transistores permite que la salidatenga una forma alterna. El voltaje de salida puede sercontrolado variando el tiempo de conduccin.

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TIPOS: CONVERSOR CD-CA

Estos conversores son conocidos como inversores, laconfiguracin de los transistores permite que la salidatenga una forma alterna. El voltaje de salida puede sercontrolado variando el tiempo de conduccin.

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DISEO DE CIRCUITOS DEPOTENCIA

El diseo de circuitos de potencia

consta de 4 fases importantes:

Diseo de circuitos de potencia

Proteccin de circuitos de potencia

Determinacin de la estrategia de control

Diseo de circuitos de control

Consideraciones.

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EFECTOS PERIFERICOS

Estos efectos son los que se dan por las condiciones

fsicas del medio y adems por los armnicos que

ingresan al sistema desde la alimentacin lo que

produce una distorsin en la salida Se hace necesario ingresar filtros de entrada y de

salida para sanar estas distorsiones.

Las aplicaciones de la electrnica de potencia

hacen que los convertidores y circuitos de potenciatengan alta calidad en su funcionamiento.

La calidad de un circuito de potencia se juzga a

partir de la calidad de su salida.

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EFECTOS PERIFERICOS

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MODULOS DE POTENCIA

Los dispositivos de potencia estn disponibles

como unidades individuales o como mdulos.

A menudo un conversor de potencia requiere dedos, cuatro o seis dispositivos, dependiendo su

topologa.

Los mdulos ofrecen las ventajas de menores

perdidas en estado activo, altas prestaciones y una

velocidad mas alta que los dispositivos

convencionales.

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MODULOS INTELIGENTES

Los dispositivos y conversores de potencia, hoy en

da han avanzado tanto que podemos encontrar

mdulos con la etapa de potencia y el circuito de

control empotrado en la misma tarjeta.

Estos mdulos estn reemplazando poco a poco a

los circuitos y dispositivos convencionales gracias a

su versatilidad y la casi nula presencia de

armnicos o distorsiones.

Circuitos embebidos, FPGA y otros dispositivos son

claves hoy en da para la electrnica de potencia.

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GRACIAS!