Panorámica Panorámica actual de la actual de la Electrónica de Electrónica de Potencia Potencia Universidad Alfonso X el Sabio Universidad Alfonso X el Sabio Villanueva de la Cañada, Villanueva de la Cañada, 5 de Mayo de 1997 5 de Mayo de 1997 Javier Sebastián Javier Sebastián Universidad de Oviedo Universidad de Oviedo
Panorámica actual de la Electrónica de Potencia. Javier Sebastián Universidad de Oviedo. Universidad Alfonso X el Sabio Villanueva de la Cañada, 5 de Mayo de 1997. ¿Qué es la Electrónica de Potencia?. Tipos de electrónica. Electrónica de comunicaciones. Electrónica Analógica. - PowerPoint PPT Presentation
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Panorámica actual Panorámica actual de la Electrónica de la Electrónica
de Potenciade Potencia
Universidad Alfonso X el SabioUniversidad Alfonso X el SabioVillanueva de la Cañada,Villanueva de la Cañada,5 de Mayo de 19975 de Mayo de 1997
Javier SebastiánJavier Sebastián Universidad de OviedoUniversidad de Oviedo
¿Qué es la ¿Qué es la Electrónica de Electrónica de
Potencia?Potencia?
Tipos de Tipos de electrónicaelectrónica
Electrónica de Electrónica de comunicacionescomunicaciones
Electrónica de Electrónica de Dispositivos y Dispositivos y
MicroelectrónicaMicroelectrónica
Electrónica de Electrónica de Potencia:Potencia:
Transformar el “aspecto” de la energía eléctrica usando dispositivos y
circuitos electrónicos
DispositivosCircuitosAplicaciones
Dispositivos ElectrónicosDispositivos Electrónicos Sin control: DiodosSin control: Diodos Con control de encendido: TiristoresCon control de encendido: Tiristores Con control total: TransistoresCon control total: Transistores
Diodos de PotenciaDiodos de Potencia Diodos de tres capas Mayor sección Problemas de velocidad Problemas térmicos
Ánodo
Cátodon+
p+
n-
Tiristor SCRTiristor SCR Sólo control de encendido Muy robustos Baja frecuencia Tecnología muy madura
CátodoÁnodo
Cátodo
n+
p+n-
p-
Puerta
TriacTriac Sólo control de encendido Conducción bidireccional Baja frecuencia Tecnología muy madura
Terminal 1
np
Terminal 2
Puerta
Tipo transistorTipo transistor GTO (tiristor apagado por puerta)GTO (tiristor apagado por puerta) Transistor bipolar de potenciaTransistor bipolar de potencia Transistor MOSFET de potenciaTransistor MOSFET de potencia IGBT (transistor bipolar de puerta IGBT (transistor bipolar de puerta
aislada)aislada) Otros muchos en evolución Otros muchos en evolución
GTOGTO Control de encendido y apagado
(difícil) Muy robustos Baja frecuencia (mayor que los SCR’s)
CátodoÁnodo
Cátodo
n+
p+ n-p-
Puerta
Transistor bipolarTransistor bipolar Control de encendido y apagado
(dificultad media) Robustos Media frecuencia (mayor que los SCR’s
y los GTO’s)
n+n-
p-
Colector
EmisorBase
MOSFET de potenciaMOSFET de potencia Fácil control de encendido y apagado Alta frecuencia (mayor que los otros) Resistivo en conducción
Puerta
Drenador
Fuente
n+
n-p
IGBTIGBT Fácil control de encendido y apagado Frecuencia entre BJT y MOSFET Casi como un BJT en conducción
Rectificación síncrona Rectificación síncrona autoexcitada (Vautoexcitada (VSALIDA<5V) (II)También en rectificadores de media onda
Rectificación convencional Rectificación
síncrona
Iluminación electrónicaIluminación electrónicaSustitución de transformadores de 50 Hz
Ahorro de energía
Encendido rápido
Sin efecto estroboscópico
Uso de focos luminosos “difíciles”
Focos luminosos “inteligentes”
Balastro electrónico con Balastro electrónico con corrección del factor de corrección del factor de
potenciapotencia
Emulador de resistencia Inversor resonante
Balastro electrónico para Balastro electrónico para lámpara de alta lámpara de alta
intensidad de descargaintensidad de descarga
Emulador de resistencia Inversor resonante
Caldeo por inducción: la Caldeo por inducción: la cocina de induccióncocina de inducción
Rectificador “casi sin filtro” Inversor resonante
Tipos de motores eléctricos Tipos de motores eléctricos (punto de vista del accionador)(punto de vista del accionador) Motores de colector (CA y CC)Motores de colector (CA y CC) Motores asíncronos o de inducciónMotores asíncronos o de inducción Motores síncronos:Motores síncronos:
•Rotor de imanes permanentes•De reluctancia
–Excitación senoidal–Excitación trapezoidal
Accionador con frenado regenerativo Accionador con frenado regenerativo para motor de inducciónpara motor de inducción
Rectificador controlado
Inversor con IGBT’s
Accionador sin frenado regenerativo Accionador sin frenado regenerativo para motor de inducciónpara motor de inducción
Rectificadorsin controlar
Inversor con IGBT’s
Frenodisipativo
Accionador con bus resonante para Accionador con bus resonante para motor de inducciónmotor de inducción
Rectificadorsin controlar Inversor con IGBT’s
Elementos del bus resonante
Accionador para motor de Accionador para motor de continua sin escobillascontinua sin escobillas
Sensores de corriente
Motor de reluctancia variableMotor de reluctancia variable
Devanado de un par de polos
RotorEstator
Accionador para motor Accionador para motor de reluctancia variablede reluctancia variable
Sensores de corriente
Polos del estator
Devanado desmagnetizador
Freno dinámico
¿La mayor aplicación futura?¿La mayor aplicación futura?
Vehículos eléctricosSus “gasolineras”
¿¿Dónde se puede encontrar Dónde se puede encontrar la información sobre los la información sobre los
nuevos avances?nuevos avances?
Congresos internacionales (I)Congresos internacionales (I) IEEE Power Electronics IEEE Power Electronics
Specialists Conference(PESC)Specialists Conference(PESC) IEEE Applied Power Electronics IEEE Applied Power Electronics
Conference (APEC)Conference (APEC) IEEE Industry Applications IEEE Industry Applications
Society Annual Meeting Society Annual Meeting (IASAM)(IASAM)
Congresos internacionales (II)Congresos internacionales (II) IEEE International IEEE International
Telecommunications Energy Telecommunications Energy Conference (INTELEC)Conference (INTELEC)
IEEE International Conference on IEEE International Conference on Industrial Electronics Control and Industrial Electronics Control and Instrumentation (IECON)Instrumentation (IECON)
IEEE International Power Electronics IEEE International Power Electronics Congress (CIEP)Congress (CIEP)
Congresos internacionales (III)Congresos internacionales (III) European Conference on Power European Conference on Power
Electronics and Applications (EPE)Electronics and Applications (EPE) Power Electronics Drives Motion Power Electronics Drives Motion
Contol (PCIM)Contol (PCIM) IEE International Conference on IEE International Conference on
Power Electronics and Variable Power Electronics and Variable Speed Drives (PEVD)Speed Drives (PEVD)