inversor medio puente H
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PUENTE H DE MEDIA ONDA. Electrónica de potencia. ELKIN BECERRA ING. ELECTRONICA LEONARDO SANTOS ING. ELECTRONICA TÍTULO DEL PROYECTO. ELECTRONICA DE POTENCIA 2011-01 INTRODUCCIÓN • Un Puente H o Puente en H es un circuito electrónico que permite a un motor eléctrico DC girar en ambos sentidos, avance y retroceso. Son ampliamente usados en robótica y como convertidores de potencia. Los puentes H están disponibles como circuitos integrados, pero también pueden construirse a partir de componentes discretos. ELECTRÓNICA DE POTENCIA 2011-01 CONTROL DE UN INVERSOR DE MEDIO PUENTE ELECTRÓNICA DE POTENCIA 2011-01 INVERSOR EN MEDIO PUENTE CARGA RESISTIVA ig iQ1 Q1 iBQ1 D1 uQ1 C1 uC1 iBQ2 uR iQ2 Q2 D2 R uQ2 uR iR C2 uC2 iR ELECTRÓNICA DE POTENCIA 2011-01 INVERSOR EN MEDIO PUENTE CARGA RESISTIVA iQ1 Q1 iBQ uQ1 C1 uR iQ2 uC1 1 iBQ 2 uR R Q2 uQ2 iR C2 uC2 Intervalo 2: ELECTRÓNICA DE POTENCIA 2011-01 iR Q2 ON, Q1 OFF INVERSOR EN MEDIO PUENTE CARGA RESISTIVA iQ1 Q1 iBQ uQ1 C1 uR Ug iQ2 R Q2 uQ2 1 iBQ 2 uC1 uR iR C2 uC2 iR Intervalo 2: Q2 ON, Q1 OFF ELECTRÓNICA DE POTENCIA 2011-01 INVERSOR EN MEDIO PUENTE CARGA RESISTIVA iQ1 Q1 iBQ1 uQ1 C1 uC1 iBQ2 uR iQ2 R Q2 uQ2 uR iR C2 uC2 iR Forma de onda cuadrada ideal. ELECTRÓNICA DE POTENCIA 2011-01 INVERSOR EN MEDIO PUENTE CARGA RESISTIVA Q iQ1 uQ1 1 uR Ug iQ2 R Q 2 C1 uQ2 uC1 iR C2 uC2 iBQ1 iBQ1 iBQ2 iBQ2 uR uR iR iR Conmutación Peligrosa. Si ambas están conduciendo simultáneamente se tiene un : cortocircuito Se añaden tiempos muertos (δ) mucho menores que T, para evitar solapamientos ELECTRÓNICA DE POTENCIA 2011-01 INVERSOR EN MEDIO PUENTE CARGA REACTIVA iQ Q1 1 iQ Q2 2 iBQ1 D 1 D 2 uQ1 C uZ Z uQ2 uC1 iBQ2 1 uZ iZ C 2 uC2 iZ uS Si suponemos carga reactiva (por ejemplo inductiva), hay forzosamente que colocar los diodos. El primer armónico de la tensión está desfasado con respecto a la corriente. ELECTRÓNICA DE POTENCIA 2011-01 iS INVERSOR EN MEDIO PUENTE CARGA REACTIVA iBQ1 iQ1 D 1 Q1 uQ1 uZ Ug iQ2 Q2 D2 Z uQ2 iBQ2 C1 uC1 uZ iZ C2 uC2 iZ uS En el intervalo de conducción de Q1, la corriente evoluciona de forma senoidal. Si la carga es inductiva, la corriente será mayor que cero cuando los transistores conmuten. ELECTRÓNICA DE POTENCIA 2011-01 C1 iS INVERSOR EN MEDIO PUENTE CARGA REACTIVA iBQ1 iQ Q1 1 D 1 uQ1 uZ U g iQ Q2 2 C D 2 Z uQ2 uC1 iBQ2 1 uZ iZ C 2 uC2 iZ uS Ahora conduce Q2, pero la corriente es positiva durante un subintervalo. Esta corriente se cierra por D2. Se devuelve energía a la entrada. ELECTRÓNICA DE POTENCIA 2011-01 iS C4 INVERSOR EN MEDIO PUENTE CARGA REACTIVA iQ1 Q1 iBQ D1 uQ1 C1 uC1 uZ Ug iQ2 Q2 D2 Z uQ2 1 iBQ 2 uZ iZ C2 uC2 iZ uS iS C 3 Se repite el estado de conducción normal, pero ahora a través de Q2. ELECTRÓNICA DE POTENCIA 2011-01 INVERSOR EN MEDIO PUENTE CARGA REACTIVA iBQ1 iBQ2 iQ1 Q1 D1 uQ1 C1 uC1 uZ uZ Ug iQ2 Q2 D2 Z uQ2 iZ iZ C2 uC2 uS C2 Finalmente, tenemos conducción en el segundo cuadrante (tensión positiva, corriente negativa). Se devuelve también energía a la entrada. ELECTRÓNICA DE POTENCIA 2011-01 iS INVERSOR EN MEDIO PUENTE CARGA REACTIVA iQ1 Q1 iBQ1 D1 uQ1 iBQ2 C1 uZ uC1 Ug iQ2 Q2 D2 Z uQ2 uZ iZ C2 uC2 iZ φ Los diodos en anti paraleló son necesarios para permitir la circulación de corriente en los cuadrantes 2º y 4º. En un transistor MOSFET estos diodos son inherentes al dispositivo. En transistores bipolares es necesario poner componentes discretos. El desfase φ indica lo reactiva que es la carga. ELECTRÓNICA DE POTENCIA 2011-01 INVERSOR EN MEDIO PUENTE CARGA REACTIVA Tensión de Ug salida: 2 0tT 2 uS ( t ) U g T 2tT 2 Esfuerzo en Q1, UQCE2 max Q1 iQ AVG PK 2 iD AVG PK 2 uZ 1 cos Corriente media por los diodos iS iBQ2 UCE max Q2 Ug Corriente media por los transistores iS iBQ1 1 cos iZ φ Valor medio de la corriente entregada por cada condensador del medio puente ELECTRÓNICA DE POTENCIA 2011-01 APLICACIONES. • INVERCION DE GIRO EN MOTORES. • ROBOTS DE TRACCION. • FUENTES DE ALIMENTACION QUE FUNCIONEN CON CC COMO PC, RADIO, TV Y REPRODUCTORES DE CDs. ELECTRÓNICA DE POTENCIA 2011-01 BIBLIOGRAFIA. • http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/meie/revelo_a_s /capitulo1.pdf • Power Electronics. Converters, Applications, and Design (2ª edición). N. Mohan, T. M. Undeland, W. P. Robbins, Editorial: John Wiley & Sons, 1995. • Electrónica de Potencia - Circuitos, Dispositivos y Aplicaciones. Muhammad H. Rashid, Prentice Hall Hispanoamericana, S.A., 1993. ELECTRÓNICA DE POTENCIA 2011-01 Inversor medio puente H. ELECTRONICA DE POTENCIA ELKIN BECERRA GUARIN LEONARDO SANTOS ING. ELECTRONICA [email protected] ING. ELECTRONICA [email protected]
