Interruptores estáticos CATEDRATICO: Ing. Eduardo Suazo ALUMNO: José Arturo Rivera 0417-030030 ASIGNATURA: Danlí, El Paraíso. Electrónica Industrial Octubre de 2020. Introducción El siguiente documento incluye la información recolectada sobre interruptores estáticos que fue presentada en clase mediante una exposición. Dicha información incluye los conceptos y ejemplos de interruptores estáticos usados para corriente alterna y continua. Se explican los diagramas de conexión de circuitos algunas sugerencias y advertencias para el uso de estos interruptores. Interruptores Primeramente, definiremos lo que es un interruptor. Un interruptor eléctrico (también llamado en algunos países switch) es un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso de una corriente eléctrica. Es decir, un interruptor, es un componente eléctrico que nos permite encender y apagar un dispositivo. Podemos encontrar: • Interruptores mecánicos. • Interruptores estáticos. Interruptores Estáticos Un interruptor estático consta de uno o más elementos semiconductores que constituyen el “contacto”, y un circuito de mando que determina la posición del contacto: - abierto (los semiconductores ofrecerán una alta impedancia de entrada al paso de corriente) - cerrado (impedancia prácticamente nula). Pueden clasificarse en dos tipos. Interruptores de CA. Interruptores de CD. A su vez los interruptores de Corriente Alterna pueden ser: ➢ Monofásicos ➢ Trifásicos Dependiendo de las fases que incluya el circuito que queremos controlar. Ahora vamos a analizar cada uno de ellos: Interruptor Estático Monofásico para Corriente Alterna Un interruptor monofásico de onda completa consiste en dos tiristores conectados en paralelo inverso. El tiristor T1 se dispara en wt = 0. El tiristor T2 se dispara en wt = 𝝅 Interruptor Estático Trifásico para Corriente Alterna Para estos interruptores se colocan 3 interruptores monofásicos. La carga puede conectarse en delta o en estrella. Su compartimiento en relación a su forma de onda y sus puntos de activación del tiristor se muestran en la siguiente figura. Otra manera más económica de utilizar este circuito para control de corriente es reemplazar uno de los tiristores por un diodo. En la figura se puede observar que se colocaron los diodos D1, D2 y D3 en lugar de los tiristores. Interruptor Estático inversor trifásico para Corriente Alterna Para invertir la potencia a una carga se añaden dos interruptores monofásicos adicionales al interruptor trifásico normal. Para este circuito solo se deben usar tiristores no se podrá usar el arreglo de diodos que mencionamos antes pues causaría cortocircuito en las fases. Interruptor Estático De transferencia de bus para Corriente Alterna Se utiliza para conmutar la alimentación de un sistema pasando de una fuente de alimentación a otra. Este tipo de interruptor es útil cuando: 1. Se corta el suministro de una fuente pero hay disponibilidad de la otra. 2. Una fuente está en bajo voltaje o sobre voltaje. El circuito sería el siguiente. Se necesita un control electrónico para activar y desactivar el circuito de manera adecuada para pasar de una fuente de alimentación a otra. También se puede crear un circuito para controlar una alimentación trifásica. El circuito se muestra en la figura. Interruptor Estático para Corriente Directa Para los interruptores de CD se pueden usar transistores de potencia o tiristores de conmutación rápida o bien GTO. Transistores de potencia: Se coloca un diodo para protección cuando trabaja con cargas inductivas. Interruptor con tiristores: Interruptor con GTO: Aplicaciones de los interruptores de CD Los interruptores de corriente directa se usan para controlar la potencia en aplicaciones de alto voltaje y de alta corriente. También debido a su velocidad de conmutación se usan donde se ocupe activar y desactivar la alimentación a una alta velocidad y precisión. Relevadores de estado solido Los interruptores estáticos se pueden aplicar como relevadores de estado solido SSR para controlar potencias en CA y CD. En circuitos donde empleamos Relés pueden ser sustituidos por interruptores de estado solido por ejemplo usar un MOSFET, tiristor o un GTO en su lugar. En el caso de corrientes alternas se usan TRIACS y en corriente directa se usan transistores. Si bien es cierto que los cálculos y el circuito agregado de control lo hace mas complejo de diseñar las ventajas es que tendremos controles mas precisos y una vida útil más larga en relación al uso ya que los relés o interruptores mecánicos presentan desgaste precisamente mecánico. En cambio, los daños de un interruptor estático pueden ser otros como la sobrecarga o alta tensión, sin embargo, estos pueden ser protegidos para evitar ese tipo de daños. Por ejemplo, una fuga de tensión o corriente del sistema de control y el de potencia. Para separar la parte de control y la parte de potencia se aísla por ejemplo mediante relevadores tipo red o de lengüeta o un transformador. Otro elemento aislante es los opto aisladores por ejemplo el optoacoplador. Conclusión Hoy en día y con el avance de la tecnología y la industrialización automática y las aplicaciones de los interruptores estáticos son mucho más amplias y eso abre las puertas laborales para los profesionales que saben del tema. Así pues, el manejo y aplicación de estos dispositivos es más que obligatorio en el campo. Se mencionó que el diseño, cálculos y modos de uso le agregan cierto grado de complejidad a los circuitos entonces la preparación técnica al respecto es muy importante y crucial para la preservación de equipo, ahorro de dinero y más aún la integridad de la vida humana. Por lo mencionado, el estudio de este tipo de dispositivos y la actualización de conocimientos es muy importante para un Ingeniero Electrónico.
