TIPOS DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS DE POTENCIA

Para el control o el acondicionamiento de la potencia eléctrica, es necesaria la conversión de esta potencia eléctrica de una a otra forma, y que las características de conmutación de los dispositivos de potencia permitan esas conversiones. 

Módulo amplificador de potencia TDA2030A

Los convertidores estáticos de potencia hacen esas funciones de conversiones de potencia. Se puede considerar que un convertidor es una matriz de conmutación. 

Los circuitos electrónicos de potencia se pueden clasificar en seis tipos:

1. Rectificadores de diodo

2. Convertidores de ca-cd (rectificadores controlados)

3. Convertidores de ca-ca (controladores de voltaje de ca)

4. Convertidores de cd-cd (convertidores de cd)

5. Convertidores de cd-ca (inversores)

6. Interruptores estáticos

Los dispositivos en los convertidores que siguen sólo son para ilustrar los principios básicos. La acción de conmutación de un convertidor puede ser efectuada por más de un dispositivo. La elección de determinado dispositivo depende de los requisitos de voltaje, corriente y rapidez del convertidor.

Rectificadores de diodo. Un circuito rectificador de diodo convierte el voltaje de ca en un voltaje fijo de cd, y se ve en la figura siguiente el circuito rectificador monofásico de un diodo. El voltaje de entrada V, al rectificador podría ser tanto monofásico como trifásico.

Circuito rectificador monofásico de diodo

Convertidores de ca-cd. Un convertidor monofásico con dos tiristores conmutados naturales se ve en la siguiente figura. 

Convertidor ca - cd monofásico

El valor promedio del voltaje de salida Vo se puede controlar variando el tiempo de conducción de los tiristores, o el ángulo a de retardo de disparo. La entrada podría ser una fuente monofásica o trifásica. Estos convertidores se llaman también rectificadores controlados.

Convertidores de ca-ca. Estos convertidores se usan para obtener un voltaje variable de ca, Vo, con una fuente fija de ca y un convertidor monofásico con un TRIAC, como se ve en la siguiente imagen.

Convertidor ca - ca monofásico

El voltaje de salida se controla variando el tiempo de conducción de un TRIAC, o el ángulo de retardo de disparo α. Estas clases de convertidores de voltaje también se llaman controladores de voltaje de ca.

Convertidores de cd-cd. Un convertidor de cd a cd se llama también recortador de picos, o regulador de conmutación, y en la imagen siguiente se ve un recortador de transistor. 

Convertidor cd - cd

El voltaje promedio de salida Vo, se controla haciendo variar el tiempo de conducción t del transistor Q1. Si T es el periodo de recorte, entonces t1 = δT . A δ se le llama ciclo de trabajo del recortador.

Convertidores de cd-ca. A un convertidor de cd a ca se le llama también inversor. En

la figura siguiente se ve un inversor monofásico de transistor. 

Convertidor cd - ca monofásico

Si los transistores M1, y M2 conducen durante medio período, y M3 y M4, conducen durante la otra mitad, el voltaje de salida es alterno. El valor del voltaje se puede controlar variando el tiempo de conducción de los transistores.

Interruptores estáticos. Ya que los dispositivos de potencia se pueden hacer trabajar como interruptores estáticos o contactores, el suministro a ellos podría ser de ca o de cd, y los dispositivos se llaman interruptores estáticos de ca o interruptores de cd.

Con frecuencia se pueden conectar en cascada varias etapas de conversión, para producir la salida que se desee, como se ve en la siguiente imagen. 

Diagrama de bloques de una fuente de alimentación ininterrumpible ( UPS, de sus silas en inglés uninterruptible power supply )

Los suministros 1 abastecen el suministro normal de ca a la carga a través de la derivación estática. El convertidor de ca-cd carga la batería de reserva desde las llegadas 2. El convertidor de cd a ca suministra la energía de emergencia a la carga a través de un transformador desacoplador. Las líneas primarias 1 y 2 se suelen conectar a la misma fuente de cd.

Aquí damos por finalizado este tema y en el siguiente post vamos a ver como se realiza el diseño de un equipo de electrónica de potencia.

Escrito por Archie Tecnology

Si te ha gustado esta entrada y te ha sido de utilidad, por favor, ayuda a otros a encontrarnos con un Me Gusta en Facebook, o , un Twitter. Además para que puedas estar informado puntualmente de nuestras novedades puedes hacerte seguidor de este blog y seguirnos en nuestras redes sociales. Muchas gracias por su confianza, que es por lo que trabajamos y hace superarnos día a día.

  ARTÍCULOS RELACIONADOS