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8/3/2019 Desarrollo de trabajo

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Desarrollo de trabajo1. NECESICAD Y JUSTIFICACIN DE CONVERTIDORES DC/DC y DC/AC1.1. CONVERSORES DC/DCLos convertidores son dispositivos electrnicos encargados detransformar la seal

suministrada a la entrada en otra de caractersticas predeterminadas . Elconcepto deconversin esttica de energa constituye un aspecto esencial paracualquier sistemabasado en componentes electrnicos, desde un ordenador a uninstrumento de medida,pasando por un perifrico o un sistema de telecomunicaciones. Dentro deesteconcepto, la conversin de corriente continua a corriente continua(DC/DC) tiene una

importancia capital, ya que la gran mayora de los equipos electrnicos einformticos,tanto de uso domstico como industrial, precisan de una alimentacin detensincontinua. A menudo sta debe obtenerse a partir de la red, siendonecesario realizarpreviamente una conversin AC/DC. La conversin DC/DC significa laobtencin deuna tensin continua con unas caractersticas determinadas a partir deotro nivel de

tensin que no las posee.

Fig.1 Convertidor continua-continua (CC/CC)En la actualidad existen dos mtodos claramente diferenciados pararealizar laconversin DC/DC:Los convertidores lineales basados en el empleo de un elementoregulador que trabajaen su zona resistiva disipando energa.Los convertidores conmutados, que se basan en el empleo de elementossemiconductores que trabajan en conmutacin (corte/conduccin),

regulando de esta


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forma el flujo de potencia hacia la salida del convertidor. Estosdispositivossemiconductores pueden ser, indistintamente, un transistor (BJT, MOSFET,IGBT) oun tiristor o GTO. El empleo de un dispositivo u otro depender de las

caractersticas ynecesidades de la aplicacin a desarrollar.Debido al gran nmero de ventajas patentes entre este tipo deconvertidores(conmutados) sobre los anteriores (lineales), nos ocuparemos enexclusiva sobre losfundamentos y evolucin de la conversin conmutada.

Fig. 2Esquema del convertidor DC/DC conmutado.Por otro lado, las aplicaciones de los convertidores DC/DC recaenfundamentalmentesobre dos campos:Fuentes de alimentacin conmutadas. Son fuentes de alimentacin en lasque elregulador en vez de ser lineal es conmutado, consiguindose un

importante aumentodel rendimiento y una buena respuesta dinmica.Alimentacin de motores de corriente continua, cuya regulacin requieretensionescontinuas variables. Las potencias utilizadas en este caso sonconsiderables.A la vista de lo anterior se podr establecer una nueva clasificacin de losconvertidores DC/DC en funcin del modo de funcionamiento quepresenten pararegular la tensin de salida:

Convertidores de tiempo de conduccin variable. La variacin de latensin en la


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carga se obtiene mediante la regulacin del tiempo de cierre delinterruptor.

Convertidores de frecuencia variable. La variacin de la tensin en lacarga se obtiene

mediante la regulacin de la frecuencia del convertidor, permaneciendo elintervalo deconduccin, TON, constante.Convertidores de frecuencia y tiempo de conduccin variables. En estoscircuitos, lavariacin de la tensin en la carga se obtiene mediante la regulacin de lafrecuencia yel intervalo de conduccin.

Fig. 3

a) Formas de onda en la carga para un troceador de tiempo de conduccinvariable.

b) Troceador de frecuencia variable.c) Troceador de frecuencia y tiempo de conduccin variable.


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Clasificacin de los convertidores DC/DCDependiendo del sentido de la intensidad y la tensin aplicada en la cargalosconvertidores se pueden clasificar en cinco clases bien diferenciadas.* Convertidor clase A.

* Convertidor clase B.* Convertidor clase C.* Convertidor clase D.* Convertidor clase E.Los dos primeros convertidores, clase A y clase B, se caracterizan porqueel sentidoque presentan tanto la tensin como la intensidad en la carga esinvariable (operacinen un solo cuadrante). Mientras, los convertidores clase C y D, como sepuede observar

en la figura 4, tienen su rea de trabajo configurada por dos cuadrantes,con lo que unparmetro de los mismos, bien puede ser la intensidad como la tensinen la carga,puede adoptar diferente sentido. Por ltimo, en el convertidor clase E latensin y laintensidad pueden presentar cualquier combinacin posible, pudiendotrabajar esteconvertidor en cualquiera de los 4 cuadrantes.Convertidor clase A

La corriente circulante por la carga es positiva, o lo que es lo mismo, fluyehacia lacarga. Lo mismo ocurre con la tensin en la misma. Es un convertidor quetrabaja enun solo y nico cuadrante, con lo que ni la tensin ni la intensidad puedenmodificar susentido.Un convertidor que verifica este modo de operacin es el que se recogeen la figura 4.a.Donde V puede representar la fuerza contraelectromotriz de un motor DC.

Cuando el interruptor se cierra, la fuente de tensin E se conecta a lacarga, el diodo Dqueda polarizado en inverso. La intensidad crece exponencialmentemientras circula atravs de R, L y V. Por otro lado, cuando el interruptor se abre, la cargaquedatotalmente aislada de la fuente primaria de energa, la intensidad tiende adecrecer yen la bobina se induce una f.e.m. negativa que provoca que el diodo Dentre en

conduccin, actuando como un diodo volante o de libre circulacin.


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Fig.. 4

Clasificacin de los convertidores DC/DC en funcin del cuadrante/s en elque opere.Convertidor clase BOpera exclusivamente en el segundo cuadrante. Por tanto, la tensin enla carga siguepositiva, mientras que la intensidad que circula por la carga es negativa.

En otraspalabras, se puede decir que la intensidad escapa de la carga y fluyehacia la fuenteprimaria de tensin. Es por ello que este convertidor recibe tambin elapelativo deconvertidor regenerativo.Un convertidor de este tipo es el que se ofrece en la figura 4.b. Cuando elinterruptor Sse cierra, la tensin VO se hace cero, quedando el diodo polarizado eninverso. Al

mismo tiempo, la batera V, provocar la circulacin de corriente a travsde R-L-S,almacenando la bobina energa. Cuando se produzca la apertura delinterruptor, laaparicin de una fuerza electromotriz en la bobina se sumar a V. Si VO E,el diodoquedar polarizado en directo, permitiendo la circulacin de corrientehacia la fuente.Convertidor clase C

Puede operar tanto en el primer como el segundo cuadrante. Por tanto, latensin en la


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carga slo puede ser positiva, mientras que la intensidad podr adoptartanto valorespositivos como negativos. Es por ello que tambin se le pueda denominarchopper dedos cuadrantes.

Puede operar tanto en el primer como el segundo cuadrante. Por tanto, latensin en lacarga slo puede ser positiva, mientras que la intensidad podr adoptartanto valorespositivos como negativos. Es por ello que tambin se le pueda denominarchopper de

Fig.. 5Clasificacin de los convertidores (bis).Este convertidor se obtiene a partir de la combinacin de un chopperclase A con otroclase B, tal y como se puede observar en la figura 5.c. S1 y D1constituyen un

convertidor clase A. Por otro lado S2 y D2 configuran un convertidor claseB. Si se

acciona S1 funcionar en el primer cuadrante (intensidad positiva). Por elcontrario, si


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manteniendo S1 abierto se abre y se cierra S2 funcionar como unconvertidorregenerativo. Se debe asegurar que no se produzca el disparo simultneode los dosinterruptores, ya que de lo contrario la fuente primaria de alimentacin se

cortocircuitara.Convertidor clase DEste convertidor tambin opera en dos cuadrantes, figura 4.d, en elprimer y cuartocuadrante. La intensidad en la carga permanece siempre positiva,mientras que latensin en la carga es positiva cuando pasan a conduccin losinterruptores S1 y S2.Por el contrario cuando se bloquean estos dos, la fuerza electromotrizinducida en L

hace que el voltaje total en la carga sea negativo, polarizndose losdiodos yprovocando que la corriente circule hacia la fuente E.Convertidor clase ESi se quiere funcionar en los cuatro cuadrantes con el mismo convertidor,o lo que es lomismo, disponer de cualquier combinacin posible de tensin-intensidaden la carga sedeber recurrir al convertidor indicado en la figura 4.eEn muchas aplicaciones industriales, es necesario convertir una fuente de

DC devoltaje fijo a una fuente de DC de voltaje variable. Un convertidor de DC,conviertedirectamente de DC a DC. Este convertidor se puede considerar como elequivalente aun transformador de AC con una relacin de vueltas que varia en formacontinua. Aligual que un transformador, puede utilizarse como una fuente de DCreductora oelevadora de voltaje.

Se clasifican en aislados y no aislados. Ambos utilizan las mismasconfiguracionesbsicas, pero a los no aislados se les incorporan transformadores oinductancias de dosarrollamientos para asegurar el aislamiento galvnico con la red dealimentacin y la

tensin en la carga.2. EXPLICACIN Y FUNCIONAMIENTO DE LOS CIRCUITOS BUCK-BOOST.2.1. Circuito Buck.El circuito simplificado est representado en la Fig. 1. Vi es la tensin CC

de entrada,


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Vo es la tensin CC de salida, que suponemos constante (aproximacinrazonable si elcapacitor del filtro de salida es suficientemente grande). En esteconversor siempre secumple que Vo es menor o igual que Vi, razn por la que se le llama

Reductor. Elinterruptor S conmuta a una frecuencia f = 1/T. Se distingue dos modosde operacin,segn la corriente por el inductor L se anule en el perodo de operacin T:modo deconduccin contnua (MCC), cuando la mencionada corriente no se anula, ymodo deconduccin discontnua (MCD), cuando la corriente por L se anula duranteunintervalo.

Fig. 1. Circuito simplificado.

2.1.1 Modo de conduccin contnua CCM

En t = 0 comienza a conducir el interruptor S, el circuito equivalente deesta etapa estrepresentado en la Fig. 2.. Como la tensin de salida Vo es menor que Vila corrientepor L ser creciente durante este intervalo. La corriente que circula por Ses igual a lade L.Un tiempo T despus se apaga el interruptor S. Se genera entonces unasobretensin

que hace conducir al diodo DRL manteniendo as la continuidad de lacorriente por L.El nuevo circuito est representado en la Fig. 3.La corriente por L es ahora decreciente.


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Fig. 2. Circuito durante 0- T

Fig. 3. Durante T- T


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La tensin de salida Vo puede ser entonces controlada variando el ciclode trabajo ()del interruptor S, para compensar las variaciones de la tensin de entradaVi.La Fig. 4 representa al Buck junto con un bloque de control, denominado

PWM(modulador de ancho de pulso). Este bloque se encarga de calcular elancho de pulsoT de conduccin del interruptor, necesario para obtener una dadatensin de salidaVo, y enviarlo al interruptor S.Fig. 4. Circuito Buck y Bloque modulador de ancho de pulso.2.1.2 Modo de conduccin discontinua MCD

El comportamiento descrito anteriormente se basa en asumir que la

corriente porL no se anula durante el intervalo en que conduce el diodo de rueda libre.Estahiptesis no se cumple si la inductancia L es suficientemente chica, o sila corrienteentregada por la fuente de salida Vo a la carga es muy chica.Supondremos ahoraque la corriente iL se anula a partir de algn instante del intervalo T-T,hasta t=T.En t = 0 comienza a conducir el interruptor S, el circuito resultante estrepresentadoen la Fig. 5 (es el mismo de la Fig.2). El valor inicial de la corriente iL escero.Un tiempo T despus se apaga el interruptor S, y conduce el diodo derueda libre. Elnuevo circuito est representado en la Fig. 6. (es el mismo de la Fig. 3.).En el instante t = T la corriente iL se anula.Fig. 5. Circuito equivalente 0 < t < T.Fig. 6. Circuito equivalente T< t < T.2.2. Conversor Boost.

El circuito del conversor Boost o Elevador, est representado en la Fig. 8.Vi es latensin CC de entrada, Vo es la tensin CC de salida. Se supondr que elcapacitor desalida es suficientemente grande para considerar constante la tensin enbornes,despreciando el rizado de tensin. En este conversor siempre se cumpleque Vo esmayor que Vi, razn por la que se le llama Elevador. El interruptor Sconmuta a una

frecuencia f = 1/T. Se distingue al igual que en el Buck, dos modos deoperacin, segn


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la corriente por el inductor L se anule en el perodo de operacin T: MCC yMCD.Cuando el interruptor S est conduciendo la energa entregada por lafuente deentrada Vi es acumulada en el inductor L, y cuando el interruptor es

bloqueado esaenerga, junto con la proveniente de Vi, es transferida a la salida.

Fig. 7.Convertidor Boost.

2.2.1. Modo de conduccin continua MCC

La Fig. 8 presenta los circuitos equivalentes para las dos etapas deoperacin de estemodo.Fig. 8 Circuito equivalente cuandoFig. 8 b Circuito equivalentecuandoS conduce.S no conduce.Para que el funcionamiento del circuito sea estable debe ser Vo mayorque Vi, en casocontrario iL crece indefinidamente.Para encontrar la transferencia de tensin para el circuito operando enestadoestacionario se considera que el valor medio de la tensin en el inductor

debe ser cero,el valor medio de la tensin sobre el interruptor uS(t) es entonces igual ala tensin deentrada Vi.Se observa que al igual que en el conversor Buck, en conduccin continualatransferencia de tensin depende solo del ciclo de trabajo, no depende dela corrientede carga. Es posible mantener constante la tensin de salida frente avariaciones de la

tensin de entrada variando el ciclo de trabajo.2.2.2. Modo de conduccin discontinua MCD


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Si el inductor L o la corriente de carga Io son muy chicos el conversoropera enconduccin discontinua, es decir que la corriente por L se anula durante elintervalo enque conduce Do.3. ANLISIS DEL CIRCUITO PUENTE EN HUn Puente H o Puente en H es un circuito electrnico que permite a un

motor elctricoDC girar en ambos sentidos, avance y retroceso. Son ampliamenteusados en robtica ycomo convertidores de potencia. Los puentes H estn disponibles comocircuitosintegrados, pero tambin pueden construirse a partir de componentesdiscretos.El trmino "puente H" proviene de la tpica representacin grfica delcircuito. Unpuente H se construye con 4 interruptores (mecnicos o mediantetransistores).Cuando los interruptores S1 y S4 estn cerrados (y S2 y S3 abiertos) seaplica unatensin positiva en el motor, hacindolo girar en un sentido. Abriendo losinterruptoresS1 y S4 (y cerrando S2 y S3), el voltaje se invierte, permitiendo el giro ensentidoinverso del motor.Con la nomenclatura que estamos usando, los interruptores S1 y S2 nuncapodrnestar cerrados al mismo tiempo, porque esto cortocircuitara la fuente detensin. Lomismo sucede con S3 y S4.


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3.1 Aplicaciones.Como hemos dicho el puente H se usa para invertir el giro de un motor,pero tambinpuede usarse para frenarlo (de manera brusca), al hacer un corto entrelas bornas delmotor, o incluso puede usarse para permitir que el motor frene bajo supropia inercia,cuando desconectamos el motor de la fuente que lo alimenta. En el

siguiente cuadro seresumen las diferentes acciones.|S1 |S2 |S3 |S4 |Resultado||1 |0 |0 |1 |El motor gira en avance||0 |1 |1 |0 |El motor gira en retroceso||0 |0 |0 |0 |El motor se detiene bajo su inercia||0 |1 |0 |1 |El motor frena (fast-stop)|(S1-4 referido al diagrama)


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3.2Montaje.

Lo ms habitual en este tipo de circuitos es emplear interruptores deestado slido(como Transistores), puesto que sus tiempos de vida y frecuencias deconmutacin sonmucho ms altas. En convertidores de potencia es impensable usar

interruptoresmecnicos, dado su bajo nmero de conmutaciones de vida til y las altasfrecuenciasque se suelen emplear.Adems los interruptores se acompaan de diodos (conectados a ellos enparalelo) quepermitan a las corrientes circular en sentido inverso al previsto cada vezque seconmute la tensin, puesto que el motor est compuesto por bobinadosque durante

breves perodos de tiempo se opondrn a que la corriente vare.4. INVERSOR EN PUENTE TRIFSICO


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Un inversor, tambin llamado ondulador, es un circuito utilizado paraconvertircorriente continua en corriente alterna. La funcin de un inversor escambiar unvoltaje de entrada de corriente directa a un voltaje simtrico de salida de

corrientealterna, con la magnitud y frecuencia deseada por el usuario o eldiseador. Losinversores son utilizados en una gran variedad de aplicaciones, desdepequeas fuentesde alimentacin para computadoras, hasta aplicaciones industriales paramanejar altapotencia. Los inversores tambin son utilizados para convertir la corrientecontinuagenerada por los paneles solares fotovoltaicos, acumuladores o bateras,

etc, encorriente alterna y de esta manera poder ser inyectados en la redelctrica

o usados eninstalaciones elctricas aisladas.

Un inversor simple consta de un oscilador que controla a un transistor, elcual esutilizado para interrumpir la corriente entrante y generar una ondacuadrada.

Esta onda cuadrada alimenta a un transformador que suaviza su forma,hacindola parecer un poco ms una onda senoidal y produciendo elvoltaje de salidanecesario. Las formas de onda de salida del voltaje de un inversor idealdebera sersinusoidal.Los inversores ms modernos han comenzado a utilizar formas msavanzadas detransistores o dispositivos similares, como los tiristores, los triac's o losIGBT's.

|Inversores ms eficientes utilizan varios artificios electrnicos para tratarde llegar auna onda que simule razonablemente a una onda senoidal en la entradadeltransformador, en vez de depender de ste para suavizar la onda.Se pueden clasificar en general de dos tipos: 1) inversores monoFsicos y2) inversorestrifsicos.Condensadores e inductores pueden ser utilizados para suavizar el flujo

de corrientedesde y hacia el transformador.


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Adems, es posible producir una llamada "onda senoidal modificada", lacual esgenerada a partir de tres puntos: uno positivo, uno negativo y uno detierra. Unacircuitera lgica se encarga de activar los transistores de manera que se

alternenadecuadamente. Inversores de onda senoidal modificada pueden causarque ciertascargas, como motores, por ejemplo; operen de manera menos eficiente.

Inversores ms avanzados utilizan la modulacin por ancho de pulsos conunafrecuencia portadora mucho ms alta para aproximarse ms a la ondaseno omodulaciones por vectores de espacio mejorando la distorsin armnica

de salida.Tambin se puede predistorsionar la onda para mejorar el factor depotencia.Los inversores de alta potencia, en lugar detransistores utilizan un dispositivo de conmutacin llamado IGBT(Insulated GateBipolar transistor Transistor Bipolar de Puerta Aislada).

fig 1. Inversor en puente trifasico

En un inversor trifsico cada transistor estar encendido durante mediociclo (180). Sise desea tener secuencia positiva primero se enciende Q1, 120 despusQ3 y otros 120

despus Q5. Los transistores de una misma pierna se alternan, es decircuando Q1 esta


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encendido Q4 esta apagado y viceversa. Lo mismo sucede entre Q3 y Q6 ytambinentre Q5 y Q2

fig. 2. Voltajes de lnea a lnea y de lnea a neutro de inversor trifsico


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Hay muchos diferentes circuitos de potencia topologas y estrategias decontrol utilizadasen el diseo de inversor. Diseo de diferentes enfoques abordar diversascuestiones quepueden ser ms o menos importantes dependiendo de la forma en que elinversor se destina

a ser utilizado.El tema de la calidad de forma de onda se pueden abordar de muchasmaneras. Condensadores y bobinas se pueden utilizar para filtrar la formade onda. Si eldiseo incluye un transformador, el filtrado se puede aplicar al primario o elsecundario deltransformador o en ambos lados. Filtros de paso bajo se aplican parapermitir que elcomponente fundamental de la forma de onda para pasar a la produccin ylimitar el pasode los componentes armnicos. Si el inversor est diseado para suministrarenerga a unafrecuencia fija, una resonancia del filtro se puede utilizar. Para un inversor

de frecuencia, elfiltro debe ser sintonizado a una frecuencia que est por encima de lafrecuenciafundamental mxima.Como la mayora de las cargas contienen inductancia,comentarios rectificadores o antiparalela diodos se han conectado a travsde cada uno desemiconductores interruptor para proporcionar una ruta para la cargainductiva pico decorriente cuando el interruptor est apagado. Los diodos antiparalelo sonalgo similares alos diodos de marcha libre utilizado en AC / DC convertidor de circuitos.

El anlisis de Fourier revela que una forma de onda, como una ondacuadrada, que esantisimtrica sobre el punto de 180 grados slo contiene armnicos impares,el tercero, deformas de onda quinta, sptima, etc que han pasos de determinados anchosy alturas deeliminar o "cancelar" armnicos adicionales. Por ejemplo, mediante lainsercin de un pasoa cero de tensin entre las partes positivas y negativas de la onda cuadrada,todos losarmnicos que son divisibles por tres pueden ser eliminados. Eso nos dejaslo el 5, 7, etc11 , 13 El ancho necesario de los pasos es el tercero del perodo para cadauno de los pasospositivos y uno negativo y sexto del perodo para cada uno de los pasos cerode tensin.Cambio de la onda cuadrada como se describe arriba es un ejemplo demodulacin deancho de pulso (PWM). Modulacin o regulacin de la anchura de un pulsode ondacuadrada se utiliza a menudo como un mtodo de regulacin o el ajuste deinversor devoltaje de salida un archivo. Cuando el control de tensin no se requiere unancho de pulsofijo se pueden seleccionar para reducir o eliminar los armnicos

seleccionados. Tcnicas deeliminacin de armnicos se aplican generalmente a los ms armnicosporque el filtrado


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es ms eficaz en las frecuencias altas que a bajas frecuencias. Mltiples deancho depulsoo compaa basada en esquemas de control PWM producen formas deonda que secomponen de muchos pulsos estrechos. La frecuencia representada por elnmero de pulsos

estrechos por segundo se denomina frecuencia de corte o frecuencia de laportadora. Estossistemas de control son de uso frecuente en la frecuencia del motor-controlvariable deinversores debido a que permiten una amplia gama del voltaje de salida y elajuste defrecuencia al mismo tiempo mejorar la calidad de la forma de onda.Convertidores multinivel ofrecen otro enfoque a la cancelacin dearmnicos. Convertidores multinivel ofrecen una forma de onda de salidaque presentamltiples medidas en varios niveles de tensin. Por ejemplo, es posibleproducir una ondasinusoidal igual al que haya dividido en riel corriente entradas en dos

tensiones, o lasaportaciones positivas y negativas con una central de tierra. Al conectar losterminales desalida del inversor en la secuencia entre el carril positivos y la tierra, elcarril positivos ynegativos del carril, el carril de tierra y el carril negativo, tanto para el carrilde tierra, unaforma de onda escalonada se genera en la salida del inversor.

fig. 3. puente-H coninterruptores de circuito del inversor de transistores y diodos en

paralelo

5. INVERSORES CON MODULACIN (Por anchura de pulsos y senoidal)5.1. Inversores por modulacin de ancho de pulso.Este tipo de inversores tienen una forma de generar seales senoidalespartiendo deseales continuas verdaderamente original y, a primera vista,descabellada.En la figura adjunta se muestra en primer lugar el tipo de onda que sepretende


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obtener (una senoide convencional) y en segundo trmino, lo queverdaderamente seobtiene. No se puede decir que ambas cosas se parezcan mucho

5. INVERSORES CON MODULACIN (Por anchura de pulsos y senoidal)5.1. Inversores por modulacin de ancho de pulso.


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Este tipo de inversores tienen una forma de generar seales senoidalespartiendo deseales continuas verdaderamente original y, a primera vista,descabellada.En la figura adjunta se muestra en primer lugar el tipo de onda que se

pretendeobtener (una senoide convencional) y en segundo trmino, lo queverdaderamente seobtiene. No se puede decir que ambas cosas se parezcan mucho.Si la segunda onda correspondiese con la tensin aplicada a un motor, deningunamanera se podra afirmar que ese motor se est alimentando con unatensin senoidal;quizs la corriente que tomase el motor, al hacer los bobinados de filtro, spudiera

parecer ms senoidal, pero desde luego la tensin que la origina deninguna forma es

senoidal.A pesar de esta primera contrariedad, el mtodo PWM es extremadamentepopular enla generacin de sistemas de alimentacin de frecuencia variable, puestiene unaventaja que lo destaca del resto: con l es extremadamente fcil controlarla frecuenciade la tensin de salida.Como se aprecia en la figura anterior, la esencia del mtodo consiste engenerar untren de pulsos de altura fija, pero de ancho ms o menos proporcional ala amplitudde la onda.Esquema bsico.El esquema bsico de funcionamiento de este inversor es este:


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Hay una carga en medio de cuatro transistores de potencia, los cuales sealimentan contensin continua segn se muestra.Dependiendo de cmo se encuentren los transistores (cortados osaturados) se podrhacer que con una nica alimentacin, la corriente que pase por la cargatenga unadireccin u otro. Es decir, si se activan T1 y T4:


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La corriente circula de izquierda a derecha. Mientras que si lostransistores activadosson los otros dos, la corriente circula de derecha a izquierda.

Para conseguir que se alternen los transistores en la conduccin, unprocedimientoconsiste en disponer como tensin de alimentacin de las bases de lostransistores lassalidas de dos comparadores. El comparador A controla T1 y T2 y el Bcontrola T3 yT4, de forma que nunca los dos transistores estn conduciendosimultneamente (en

ese caso tendramos un cortocircuito). Hay tres seales que gobiernan el


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funcionamiento de los comporadores: vent(t) (comn para los dos), vx(t)y vy(t)(especficas de cada uno de los comparadores).

El funcionamiento de los comparadores se indica en la figura y es elsiguiente:

Para el comparador A, si la seal mayor (se trata de un comparador quedeterminaqu seal de las dos entradas en la mayor) es la tensin vent(t), entoncesse activa T2 yse corta T1, con lo que se consigue que la tensin en el nudo u sea cerovoltios;mientras que si la tensin mayor es vx(t), entonces que hace conducir aT1 y sedesconecta T2, con lo que la tensin en el nudo u es ahora la mxima esdecir Vcc. Parael comparador B las seales de entrada son vent(t) y vy(t), y el

funcionamiento es talque si la tensin mayor es vent(t) entonces se hace conducir a T3 con loque se consigueque en el nudo v la tensin sea la mxima, y si la mayor es la tensinvy(t) entonces sehace conducir a T4.


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Las tensiones vx(t) y vy(t) corresponden con formas de onda triangularescon undesfase de 180 (en todo momento vx(t) = -vy(t); las dos ondas son fijasen cuanto afrecuencia y amplitud


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Las tensiones vx(t) y vy(t) corresponden con formas de onda triangularescon undesfase de 180 (en todo momento vx(t) = -vy(t); las dos ondas son fijasen cuanto afrecuencia y amplitud.Dependiendo de la tensin de entrada a los comparadores, las tensionesen los nudos uy v variar y en consecuencia la tensin en la carga (resta de lastensiones en esos

nudos) tambin lo har. As por ejemplo, si la tensin de entrada es nula,la tensin en


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la carga tambin lo es:

nudos) tambin lo har. As por ejemplo, si la tensin de entrada es nula,la tensin enla carga tambin lo es:Para diferentes valores de la tensin de entrada las tensiones resultantesen la cargatendran el siguiente aspecto:


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Y si finalmente, la tensin de entrada se hace variar senoidalmente, latensin en la

carga tendr un aspecto como el deseado en un principio:


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ancho de pulso vara en funcin de la amplitud de la onda evaluada en elcentro del

mismo pulso. Las seales de compuerta se generan al comparar la sealsenoidal dereferencia con una onda portadora triangular, como se muestra en laFigura 1. Lafrecuencia de la seal de referencia determina la frecuencia de la salidadel inversor, ysu amplitud de pico es controlada por el ndice de modulacin en amplitud.

Modulando


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la anchura del pulso senoidalmente se obtiene una forma de onda muyparecida a lasenoidal.

6.EXPLICACIN DE LA DISTORSIN ARMNICA. CONCEPTOS, UNIDADES Y

CONSECUENCIAS

6.1. Distorsin armnica. Concepto.Cuando el voltaje o la corriente de un sistema elctrico tienendeformaciones conrespecto a la forma de onda senoidal, se dice que la seal estdistorsionada.La distorsin puede deberse a: Fenmenos transitorios tales como arranque de motores, conmutacindecapacitores, efectos de tormentas o fallas por cortocircuito entre otras.


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distorsin que cuando es baja, no ocasiona problemas en la operacin deequipos y

dispositivos. Existen normas que establecen los lmites permisibles dedistorsin,dependiendo de la tensin de operacin y de su influencia en el sistema.6.2 Caractersticas de la distorsin armnicaCuando la onda de corriente o de tensin medida en cualquier punto de unsistema elctricose encuentra distorsionada, con relacin a la onda sinusoidal queidealmente deberamosencontrar, se dice que se trata de una onda contaminada con componentesarmnicas.

Para que se considere como distorsin armnica las deformaciones en unaseal, se debende cumplir las siguientes condiciones : Que la seal tenga valores definidos dentro del intervalo, lo que implicaque laenerga contenida es finita Que la seal sea peridica, teniendo la misma forma de onda en cada ciclode la

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