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Electrónica de potencia
, ¿Qué es la electrónica de potencia?
La electrónica de potencia se encarga de estudiar los dispositivos y circuitos electrónicos
usados para convertir y controlar la potencia eléctrica en niveles más significativos a los
manejados en la electrónica. Esta rama tiene como función principal controlar la transferencia de
tensión o corriente con una gran eficiencia.
La electrónica de potencia se basa en la conmutación de dispositivos semiconductores de
potencia, por lo tanto, todo dispositivo deberá presentar 2 estados:
• Alta impedancia.
• Baja impedancia.
La última debe soportar intensidades de corriente alta con caídas de tensiones mínimas, y el
estado de bloqueo deberá soportar tensiones altas con corrientes de fuga mínimas.
Tiristores.
Los tiristores son componentes electrónicos formados por la unión de 4 semiconductores PNPN
comúnmente son utilizados en aplicaciones en las que se requiere controlar grandes cantidades de
corriente de conmutación mediante un circuito que genere poca potencia, generalmente los
tiristores son componentes unidireccionales ya que solo permiten el flujo de la corriente en un
solo sentido, sin embargo, la conexión anti bidireccional. Ahora veamos algunos tipos de tiristores.
Diodo Shockley.
Este tipo de tiristor denominado diodo Shockley es un dispositivo electrónico de potencia que
tiene dos estados: OFF que es de alta impedancia y ON que es de baja impedancia, este diodo está
formado por la unión de 4 capas semiconductoras.
Si sobre el diodo circula una corriente muy baja, entonces el diodo presenta una impedancia
muy grande y por lo tanto se dice que se encuentra en estado de bloqueo o interruptor abierto, al
aumentar la tensión, el diodo disminuirá la impedancia permitiendo entrar en modo de
conducción o interruptor cerrado, para regresar el diodo a la función de bloqueo o interruptor
cerrado, se debe reducir la corriente circulando sobre el diodo hasta una corriente de
mantenimiento.
Algunas aplicaciones en las que se usa son como disparador de SCR, generador de impulsos y
temporizadores.
SCR (Rectificador controlado de silicio).
Es un tipo de tiristor que presenta 4 capas semiconductoras al igual que el diodo visto
anteriormente con la característica de contar con 3 terminales denominados PUERTA, ANODO Y
CATODO, este tipo de tiristor cuenta con estados On y Off.
, Es utilizado para controlar corriente demasiadas altas para una carga, el flujo de corriente es
del ánodo al cátodo, cuando la resistencia es baja el SCR se comporta como un interruptor
cerrado, se comportara como interruptor abierto cuando la resistencia sea alta entrando a una
región de corte donde no exista un flujo de corriente del ánodo al cátodo.
El SCR para realizar la función de interruptor cerrado deberá recibir un pulso de voltaje o
también dicho como disparo en la puerta. Para realizar la conmutación del SCR se hacen de 2
formas:
1. Conmutación de corriente Anódica.
U1
SCR
BAT1
9V
R1
1k
2. Conmutación forzada.
U1
SCR
BAT1
9V
R1
1k
El SCR son aptos para trabajar en AC Y DC, sus aplicaciones son la siguientes:
• Control de potencia en reguladores de AC.
• Control de fase de conmutación.
• Rectificadores de potencia.
• Fuentes conmutadas.
, Practica 17. SCR.
Material:
• 2 SCR 400V/3A (TIC106).
• 2 resistencia de 1kΩ.
• Resistencias de 100Ω, 220Ω, 560Ω, 10kΩ, 100kΩ, 1MΩ.
• 2 resistencias de 330Ω
• 1 push button normalmente cerrado.
• 1 push button normalmente abierto.
• 2 diodos 1N4004
• 1 pot. 10kΩ.
• 1 motor de 12v.
• 1 Lámpara incandescente.
• 1 clavija monofásica con caimanes.
• 1 LED
• Multímetro.
• Cables caimán.
• Alambre calibre 22 u/o Jumpers.
• Protoboard.
• Fuente de alimentación.
Antes de comenzar haremos unas mediciones previas a nuestro SCR, para esto necesitaremos
el multímetro.
Ahora realicemos el siguiente circuito. U1
SCR
BAT1 R1
12V 560
Electrónica de potencia
, ¿Qué es la electrónica de potencia?
La electrónica de potencia se encarga de estudiar los dispositivos y circuitos electrónicos
usados para convertir y controlar la potencia eléctrica en niveles más significativos a los
manejados en la electrónica. Esta rama tiene como función principal controlar la transferencia de
tensión o corriente con una gran eficiencia.
La electrónica de potencia se basa en la conmutación de dispositivos semiconductores de
potencia, por lo tanto, todo dispositivo deberá presentar 2 estados:
• Alta impedancia.
• Baja impedancia.
La última debe soportar intensidades de corriente alta con caídas de tensiones mínimas, y el
estado de bloqueo deberá soportar tensiones altas con corrientes de fuga mínimas.
Tiristores.
Los tiristores son componentes electrónicos formados por la unión de 4 semiconductores PNPN
comúnmente son utilizados en aplicaciones en las que se requiere controlar grandes cantidades de
corriente de conmutación mediante un circuito que genere poca potencia, generalmente los
tiristores son componentes unidireccionales ya que solo permiten el flujo de la corriente en un
solo sentido, sin embargo, la conexión anti bidireccional. Ahora veamos algunos tipos de tiristores.
Diodo Shockley.
Este tipo de tiristor denominado diodo Shockley es un dispositivo electrónico de potencia que
tiene dos estados: OFF que es de alta impedancia y ON que es de baja impedancia, este diodo está
formado por la unión de 4 capas semiconductoras.
Si sobre el diodo circula una corriente muy baja, entonces el diodo presenta una impedancia
muy grande y por lo tanto se dice que se encuentra en estado de bloqueo o interruptor abierto, al
aumentar la tensión, el diodo disminuirá la impedancia permitiendo entrar en modo de
conducción o interruptor cerrado, para regresar el diodo a la función de bloqueo o interruptor
cerrado, se debe reducir la corriente circulando sobre el diodo hasta una corriente de
mantenimiento.
Algunas aplicaciones en las que se usa son como disparador de SCR, generador de impulsos y
temporizadores.
SCR (Rectificador controlado de silicio).
Es un tipo de tiristor que presenta 4 capas semiconductoras al igual que el diodo visto
anteriormente con la característica de contar con 3 terminales denominados PUERTA, ANODO Y
CATODO, este tipo de tiristor cuenta con estados On y Off.
, Es utilizado para controlar corriente demasiadas altas para una carga, el flujo de corriente es
del ánodo al cátodo, cuando la resistencia es baja el SCR se comporta como un interruptor
cerrado, se comportara como interruptor abierto cuando la resistencia sea alta entrando a una
región de corte donde no exista un flujo de corriente del ánodo al cátodo.
El SCR para realizar la función de interruptor cerrado deberá recibir un pulso de voltaje o
también dicho como disparo en la puerta. Para realizar la conmutación del SCR se hacen de 2
formas:
1. Conmutación de corriente Anódica.
U1
SCR
BAT1
9V
R1
1k
2. Conmutación forzada.
U1
SCR
BAT1
9V
R1
1k
El SCR son aptos para trabajar en AC Y DC, sus aplicaciones son la siguientes:
• Control de potencia en reguladores de AC.
• Control de fase de conmutación.
• Rectificadores de potencia.
• Fuentes conmutadas.
, Practica 17. SCR.
Material:
• 2 SCR 400V/3A (TIC106).
• 2 resistencia de 1kΩ.
• Resistencias de 100Ω, 220Ω, 560Ω, 10kΩ, 100kΩ, 1MΩ.
• 2 resistencias de 330Ω
• 1 push button normalmente cerrado.
• 1 push button normalmente abierto.
• 2 diodos 1N4004
• 1 pot. 10kΩ.
• 1 motor de 12v.
• 1 Lámpara incandescente.
• 1 clavija monofásica con caimanes.
• 1 LED
• Multímetro.
• Cables caimán.
• Alambre calibre 22 u/o Jumpers.
• Protoboard.
• Fuente de alimentación.
Antes de comenzar haremos unas mediciones previas a nuestro SCR, para esto necesitaremos
el multímetro.
Ahora realicemos el siguiente circuito. U1
SCR
BAT1 R1
12V 560
