Convertidores Inversores CD-CA

8/18/2019 Convertidores Inversores CD-CA

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CONVERTIDORES CD-CACONVERTIDORES CD-CAINVERSORESINVERSORES


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InversoresInversores

IntroducciónIntroducción Inversor “push-pull”Inversor “push-pull” Inversor semi puenteInversor semi puente Inversor en puente completoInversor en puente completo Inversor trifásicoInversor trifásico Control de inversores de ondaControl de inversores de onda

cuadradacuadrada ConclusionesConclusiones


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IntroducciónIntroducción Un inversor permite la transformación de corrienteUn inversor permite la transformación de corriente

continua a alterna cuando en el lado de alterna sólocontinua a alterna cuando en el lado de alterna sólohayan receptores de energíahayan receptores de energía

La solución clsica a este pro!lema ha consistido en unLa solución clsica a este pro!lema ha consistido en unmotor de "" acoplado a un generador de "# cuando lamotor de "" acoplado a un generador de "# cuando lapotencia mane$ada era ms de %&V#' "on potenciaspotencia mane$ada era ms de %&V#' "on potenciasmenores se han empleado circuitos donde la interrupciónmenores se han empleado circuitos donde la interrupciónalternativa de la corriente se conseguía a !ase dealternativa de la corriente se conseguía a !ase devi!radores electromecnicos o de tiratrones'vi!radores electromecnicos o de tiratrones'

E(isten diferentes tipos de inversores)E(isten diferentes tipos de inversores)

#'#' *onofsicos+ polifsicos'*onofsicos+ polifsicos',',' Inversores como fuentes de tensión o intensidad'Inversores como fuentes de tensión o intensidad'

"'"' IInversores controlados o guiados -no autónomos.'nversores controlados o guiados -no autónomos.'

/'/' inversores u onduladores autónomos o autoguiados'inversores u onduladores autónomos o autoguiados'


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Clasificación en función a suClasificación en función a su

naturaleza y funcionamientonaturaleza y funcionamiento


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lo!ue inversorlo!ue inversor


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Consideraciones respecto al flujo de energía

Car"a inductiva

i S

u S

u R

u #

Un inversor debe

de poder trabajar

en los cuatrocuadrantes

$ % & '


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Inversores

∗Introducción

∗Inversor “push-pull”

∗Inversor semi puente

∗Inversor en puente completo

∗Inversores trifásicos

∗Control de inversores de onda cuadrada

∗Conclusiones


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Inversor monof(sico con transformadorInversor monof(sico con transformador

de toma media )*us+-*ull,de toma media )*us+-*ull, La tensión de salida depende no solo de laLa tensión de salida depende no solo de la

tensión de la fuente "/ de entrada sino detensión de la fuente "/ de entrada sino dela relación de N01N% del transformadorla relación de N01N% del transformador

utili2adoutili2ado Los tiristores conducen en forma alternadaLos tiristores conducen en forma alternada Utili2a un capacitor para reali2ar laUtili2a un capacitor para reali2ar la

conmutación de los tiristoresconmutación de los tiristores

la forma de onda de la tensión de salida esla forma de onda de la tensión de salida esrectangular apro(imadamenterectangular apro(imadamente


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Inversor “push-pull”: funcionamiento básico

u ) . ,/ E

u ) - ,/ E

u S

u ) . ,C E

V E

V E

V EN &

N %

V E

V E

- V EN &

N %

V E

V E

V EN &

N %

V E

V E

- V EN &

N %

V E

N %

N %

N &

. -

Suponiendo que ! " #:$s " %e durante todo el semiperíodo& ' es independiente de la Icarga(

Suponiendo que la carga es “)”& Is " $s*) "" %e*)" I& cuando +- esta

cerrado ' +, está abierto& la tensin de salida es: $s" -%e& por lo

tanto la intensidad de salida es: Is " %e*) " -I( .mese en cuenta de

que el interruptor que queda abierto queda sometido a un tensin de#%e(


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Inversor “push-pull”: circuito real


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inversores

∗Introducción


∗Inversor semi puente


∗Inversor trifásico


∗Conclusiones


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Inversor semi-puente /batería de toma media0:

funcionamiento básico .

-

o n o f f o f f o n

o n o no f f o f f

u SV 0 &E

- V 0 &E

V 0 &E

V 0 &E

.

-

u S

∗1n e2tremo de la car"a est( conectado *ermanentemente al *untomedio de la 3ater4a5 el otro e2tremo de conecta alternativamente a

los *olos . y 6 mediante semiconductores de *otencia7∗8ara re*resentar la onda de intensidad de salida Is5 se +a

su*uesto una car"a R#C5 !ue a3sor3e una intensidad senoidal*ura7 El (n"ulo de retardo de dic+a intensidad res*ecto a lacom*onente fundamental 1s se +a su*uesto 9: "rados7

ϕ


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∗O3servando la evolución relativa de 1s e Is se confirma lanecesidad de dis*oner diodos en anti*aralelo con los transistores!ue *ermitan la circulación de la intensidad reactiva7 Durante losintervalos de conducción de los diodos5 la car"a devuelve *otencia

a la 3ater4a *or!ue ;sta a3sor3e intensidad *or el terminal *ositivode la mitad !ue o*era en cada caso7

∗El (n"ulo o intervalo de conducción de los diodos5 coincide con elar"umento de la im*edancia de la car"a5 siendo nulo *ara car"acon cos < %5 en cuyo caso5 *odr4an eliminarse los diodos7 El

mayor (n"ulo de conducción de los diodos y menor *ara lostransistores se da con car"a reactiva *ura5 tanto ca*acitiva comoinductiva )cos < : ,7 Am3os (n"ulos son de =: "rados7

∗El valor medio de la intensidad conducida *or cada transistor es>

y la de cada diodo>

∗? la corriente media entre"ada al circuito *or cada mitad de Ve es>

ϕ

ϕ

ϕ

[ ])cos12 ϕ π −= p

Dm

I

I

[ ])cos(cos

2

. ϕ π ϕ

π

−−= p

mbat

I I

[ ])cos(12 ϕ π π −−=

p

Qm

I

I


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Inversor semi puente: implementacin práctica

u S

V E 0 &

V E 0 &

.

-

i S

@

uncionamiento en cuatro cuadrantes→

diodos@ uente Bnica de CC → divisor ca*acitivo

@ Aislamiento → transformador

u S

V E 0 &

V E 0 &

.

-

i S

V E 0 &

V E 0 &

V E

.

- u S

i S

V E 0 &

V E 0 &

V E

.

-


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Inversor en medio puente: formas de onda

u S

V E 0 &

V E 0 &

.

-i S

D .

D -

u ) . ,/ E

u ) - ,/ E

u ) . ,C E V E

u Si S

i ) . ,

i ) D . ,

Carga R-L


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inversores

∗Introducción

∗Inversor en medio puente



∗Inversor trifásico


∗Conclusiones


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Inversor en puente completo monofásico

%

&

'

$

V E u S

Cuatro interruptores ma!ores posibilidades de control

@ Interru*tores de la dia"onal %-$ → VS


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Inversor en puente completo: funcionamiento

%

&

o n o f f o n

o f f o n o f f

$

'

V E

- V E

u S

%

&

'

$

V E uS

@ 8ermite manear el do3le de *otencia !ue un medio *uente *ara el

mismo esfuerzo en los interru*tores7

@ A*ro*iada *ara tensión de 3ater4a elevada y *otencia de car"aalta7

@ Desventaas> Se re!uiere el do3le de semiconductores !ue en

transformador de toma media7


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