1 Funcionamiento De Un Convertidor AC/DC Steeven Alexander Armas Enriquez [email protected] Ingeniería en Electricidad Facultad de Ciencias de la Ingeniería y Aplicadas INTRODUCCION Los convertidores de potencia presentan dos elementos claves en su funcionamiento que también son críticos a la hora de la elección del mejor para cada aplicación, estos serían algunas consideraciones con respecto al suministro de potencia de la red pública y consideraciones con respecto a las necesidades de los procesos a llevar a cabo dentro de las instalaciones. Dentro de las consideraciones que se tienen que tener de la red de suministro se presentan las siguientes: niveles y variación de voltaje; frecuencia y variación de la misma; capacidad corto circuito de la red; factor de potencia generado permitido y distorsión armónica. No hay duda de que la energía eléctrica constituye la fuente básica de energía de los sistemas electrónicos. Sin embargo, esta energía no se produce ni se consume de una forma unificada, esto es, está disponible con diferentes formatos: corriente continua, alterna en formato monofásico o trifásico, pulsada, etc. Es necesario, por tanto, disponer de elementos de conversión que permitan transformar la energía entre los diferentes formatos, con el máximo rendimiento posible. Uno de los problemas que aparecen cuando se diseñan convertidores de elevado rendimiento es la generación de subproductos no deseados. Sirva como ejemplo el caso de los convertidores AC/DC o rectificadores que transforman la corriente alterna en continua. Este tipo de convertidores generan a su salida componentes alternas no deseadas que se suman a la componente continua. En otras ocasiones, la conmutación de corrientes elevadas necesaria para completar el proceso de conversión de energía genera radiación electromagnética que puede producir interferencias en equipos electrónicos sensibles próximos. Existe, por tanto, una antítesis eficiencia energética – calidad de la conversión que debe tenerse en cuenta para un correcto diseño y utilización de los convertidores. OBJETIVO Realizar una investigación sobre el funcionamiento de un convertidor AC/DC mediante la utilización de citas Bibliográficas para poder conocer las características y aplicaciones de la misma. DESARROLLO Un convertidor de energía es un sistema o equipo electrónico que tiene por objetivo la conversión de energía eléctrica entre dos formatos diferentes. Por ejemplo, obtener corriente continua a partir de corriente alterna. El concepto inicial de convertidor puede extenderse 2 para incluir aspectos como: eficiencia, reversibilidad, grado de idealidad, fiabilidad, volumen o tecnología por citar las más importantes. En la figura 1 se muestra la estructura básica de un convertidor [1]. Figura 1. Estructura básica de un convertidor electrónico de energía. Los convertidores pueden clasificarse según diferentes criterios. Uno de los más comúnmente utilizados es agruparlos según el formato de las energías de entrada y salida. Básicamente y según este criterio pueden establecerse cuatro grandes grupos: DC a DC. AC a DC. Rectificadores Fuentes de alimentación conmutadas DC a AC (inversores). AC a AC Transformadores/autotransformadores (dispositivos eléctricos) Conversores AC-AC (dispositivos electrónicos) Convertidores de tensión a corriente y viceversa [2]. CONVERTIDOR DE AC/DC Un convertidor AC/DC se denomina Rectificador, mientras que un convertidor DC/AC se denomina Inversor. El rectificador AC/DC es un dispositivo de electrónica de potencia formado por diodos, tiristores y otros dispositivos como los IGBT algo más complejos. Los diodos solo conducen en una dirección cuando son polarizados Anodo-Catodo. Si se polarizan en forma inversa no 0ueden conducir y se bloquean. Entonces, si tomas una onda de tensión AC y colocas un diodo en serie con la carga (una bombilla por ejemplo), esta solo vera el semiciclo positivo de la onda en cuyo caso tendrás un rectificador de 1/2 onda. Para un rectificador de onda completa necesitas un arreglo particular de tu fuente de voltaje y diodos. En ese caso tendrás en la carga dos semiciclos positivos de tensión en un ciclo completo de la onda AC de voltaje correspondiente. Al ser pulsante sinusoidal tiene un correspondiente valor RMS y si ahora colocas un filtro de capacitores podrás tener una onda 3 bastante constante de tensión DC con pequeño ripple dependiendo de tu filtro. Otros dispositivos como los tiristores harán lo mismo que el diodo, pero comenzaran a conducir cuando además de estar polarizados correctamente, se les introduce un pulso de corriente en la compuerta (gate). Entonces en este tipo de rectificador podrás varias la tensión DC a voluntad variando el momento en que das la.orden de disparo. En el caso de los inversores funcionan similarmente pero en en sentido inverso de la onda AC. Los equipos de potencia convencionales requieren que las fuentes AC para conmutar entre fases. Los equipos de última generación pueden encender y apagarse a voluntad mediante control de disparos de encendido y apagado, lo cual introduce grandes cambios al tipo convencional que solo puede encender con disparo de compuerta una vez, eso sí, polarizados correctamente [3]. CONCLUCIONES Los rectificadores o convertidores AC/DC de corriente se caracterizan por transformar la corriente alterna en continua. De esta manera permiten la conversión directa desde un circuito alimentado con voltaje alterno, poder alimentar a la carga con corriente continua. Los rectificadores no controlados están formados exclusivamente por diodos, no necesitando circuitos de mando, por lo que los diodos conmutan de manera natural forzados por la fuente de alimentación. BIBLIOGRAFÍA [1] M. M. Canteli, «REGULACIÓN, CONTROL Y PROTECCIÓN DE MAQUINAS ELECTRICAS,» 8 JUNIO 2009. [En línea]. Available: https://ocw.unican.es/pluginfile.php/1986/course/section/2310/convertidores.pdf. [Último acceso: 9 MAYO 2021]. [2] N. Mohan, «Power Electronics: Converters, Applications, and Design,» Wikipedia, vol. 1, nº ISBN 0-471-22693-9., pp. 3-4-5, 2002. [3] M. Acosta, «Quora,» Mayo 17 2020. [En línea]. Available: https://es.quora.com/C%C3%B3mo-funciona-un-inversor-AC-DC.
