Involucra el estudio de circuitos electrónicos destinados
a controlar el flujo de energía eléctrica. Procesos
de Potencia Definición electrónica de potencia El
ideal básico del convertidor Elementos de diseño
Implicaciones de potencia Definición formal
Power Electronics (Gp:) Redes eléctricas (Gp:) Fuentes de
Potencia (Gp:) Controladores de Motor (Gp:) Control
conmutación (Gp:) Control realimentado (Gp:)
Operación del Sistema (Gp:) Circuitos (Gp:)
Semiconductores de potencia (Gp:) Campos magnéticos y
eléctricos Procesos de Potencia Definición
electrónica de potencia El ideal básico del
convertidor Elementos de diseño Implicaciones de potencia
Contexto
Fuente de energía eléctrica Convertidor de Potencia
Carga eléctrica Fuente de energía eléctrica
Convertidor de Potencia Carga eléctrica Circuito de
Control Eficiencia Confianza Pérdidas Calentamiento
Corrientes de fuga Requerimientos Y límites Simplicidad
Integración Carga DC, AC, no lineales, de corriente
Fuentes variables (V,F) DC, AC, polifásica Procesos de
Potencia Definición electrónica de potencia El
ideal básico del convertidor Elementos de diseño
Implicaciones de potencia Se resume en Requerimientos
Si Vac > 0 sw ? ON Si Vac <= 0 sw ? OFF Convertidor AC/DC,
sw ideal Procesos de Potencia Definición
electrónica de potencia El ideal básico del
convertidor Elementos de diseño Implicaciones de potencia
Circuitos con un solo interruptor
V e I son relevantes en la acción del sw Procesos de
Potencia Definición electrónica de potencia El
ideal básico del convertidor Elementos de diseño
Implicaciones de potencia Circuitos con un solo interruptor
Procesos de Potencia Definición electrónica de
potencia El ideal básico del convertidor Elementos de
diseño Implicaciones de potencia Balance de
energía
Procesos de Potencia Definición electrónica de
potencia El ideal básico del convertidor Elementos de
diseño Implicaciones de potencia Balance de
energía
Indirect Converter Procesos de Potencia Definición
electrónica de potencia El ideal básico del
convertidor Elementos de diseño Implicaciones de potencia
La matriz de switches
Convertidor Matricial Procesos de Potencia Definición
electrónica de potencia El ideal básico del
convertidor Elementos de diseño Implicaciones de potencia
Ejemplos de matrices
Procesos de Potencia Definición electrónica de
potencia El ideal básico del convertidor Elementos de
diseño Implicaciones de potencia Restricciones de
conmutación
Interruptor Ideal ON Conduce cualquier corriente, cualquier
dirección, V = 0 OFF I = 0, sin importar el voltaje
aplicado Conmutación instantánea Sin
pérdidas Interruptor Real ON limita el nivel y
dirección de la corriente, V ? 0 OFF I ? 0, corrientes de
fuga Limitaciones en el voltaje que puede mantener en circuito
abierto Conmutación no es idealmente instantánea
Diodos Transistores Tiristores Diodo BJT FET IGBT SCR GTO TRIAC
MCT Procesos de Potencia Definición electrónica de
potencia El ideal básico del convertidor Elementos de
diseño Implicaciones de potencia El hardware
Procesos de Potencia Definición electrónica de
potencia El ideal básico del convertidor Elementos de
diseño Implicaciones de potencia El hardware
DT (duty cicle), ciclo de trabajo ó ancho de pulso
Fsw = 1/T, periodicidad en el tiempo T0, retardo de tiempo
Pulse-Width Modulation PWM Procesos de Potencia
Definición electrónica de potencia El ideal
básico del convertidor Elementos de diseño
Implicaciones de potencia El software
Filtros LC Reducción del rizado Aplicaciones Vout DC
Filtros Activos Reducción THD Aplicaciones Vout AC
Procesos de Potencia Definición electrónica de
potencia El ideal básico del convertidor Elementos de
diseño Implicaciones de potencia La interface
Potencia Instantánea Energía Potencia
Media Definición electrónica de potencia El
ideal básico del convertidor Elementos de diseño
Implicaciones de potencia Procesos de Potencia Def. potencia y
energía
Procesos de Potencia Definición electrónica de
potencia El ideal básico del convertidor Elementos de
diseño Implicaciones de potencia Ejemplo
Energía Absorbida Potencia media Procesos de Potencia
Definición electrónica de potencia El ideal
básico del convertidor Elementos de diseño
Implicaciones de potencia Ejemplo
En una señal periódica, la relación
instantánea cumple con: Energía almacenada L C
Relación V-I Valor Inicial=final Valores Medios Procesos
de Potencia Definición electrónica de potencia El
ideal básico del convertidor Elementos de diseño
Implicaciones de potencia Potencia y energía en L y
C
absorbe entrega Procesos de Potencia
Definición electrónica de potencia El ideal
básico del convertidor Elementos de diseño
Implicaciones de potencia Ejemplo
Conducción 0 < t < t1 Corte t1 < t < T
Potencia Procesos de Potencia Definición
electrónica de potencia El ideal básico del
convertidor Elementos de diseño Implicaciones de potencia
Recuperación de energía
Corte t1 < t < T Procesos de
Potencia Definición electrónica de potencia El
ideal básico del convertidor Elementos de diseño
Implicaciones de potencia Recuperación de
energía
Valor eficaz ó valor cuadrático medio
Tensión continua Tensión periódica
Potencia media Luego Procesos
de Potencia Definición electrónica de potencia El
ideal básico del convertidor Elementos de diseño
Implicaciones de potencia Valores RMS
Procesos de Potencia Definición
electrónica de potencia El ideal básico del
convertidor Elementos de diseño Implicaciones de potencia
Algunos valores RMS
Potencia aparente Factor de potencia Para CA La
potencia instantánea es Usando identidades
trigonométricas La potencia media es En términos de
los valores eficaces El factor de potencia resulta en
Potencia reactiva Potencia compleja Procesos
de Potencia Definición electrónica de potencia El
ideal básico del convertidor Elementos de diseño
Implicaciones de potencia La potencia compleja
Alternativamente con Valor eficaz de f(t) Potencia media Procesos
de Potencia Definición electrónica de potencia El
ideal básico del convertidor Elementos de diseño
Implicaciones de potencia Señales no sinusoidales