Consideraciones generales sobre el régimen de operación en un circuito electrónico de potencia

Transcripción

1 Consideraciones generales sobre el régimen de operación en un circuito electrónico de potencia 1.- Para minimizar las pérdidas, los dispositivos electrónicos de control de potencia deben trabajar siempre en régimen de corte o saturación. 2.- Como consecuencia de lo anterior, cuando es necesario regular la cantidad de energía entregada a la carga durante un ciclo de trabajo (P e ), es necesario operar en alguna forma de modulación por ancho de pulso (PWM), subdividiendo cada evento de conducción en una serie de sub-intervalos.

2 Proceso genérico de control de potencia entregada por modulación del ancho de pulso de salida (PWM), configuración conversora DC/DC genérica.

3 3.- Las cargas industriales suelen ser de naturaleza inductiva, y su constante de tiempo natural, τ L, suele ser mucho mayor que los tiempos de conmutación de los dispositivos electrónicos de control de potencia. 4.- Por lo tanto la mayoría de las conmutaciones ocurren cuando existe una corriente i L (t) en la carga, y esta corriente de carga no se puede anular en el tiempo de conmutación del dispositivo.

4 Formas de onda de corriente y voltaje a la salida de un conversor DC/AC alimentando a un motor de inducción con un algoritmo tipo V/Hz constante. Forma de onda de voltaje sintetizada mediante PWM. Resultados medidos experimentalmente.

5 5.- Es por lo tanto necesario incluir en el circuito electrónico de potencia un diodo conectado en anti-paralelo con la carga para abrir un camino auxiliar que permita la circulación de i L (t) en lazo cerrado en la carga la corriente de carga en lazo cerrado durante los intervalos de apagado del dispositivo electrónico de potencia principal. Este diodo auxiliar, imprescindible para la correcta operación del circuito se llama usualmente diodo de libre conducción ( free-wheeling diode ).

6 Circuito de conmutación típico con carga inductiva de constante de tiempo larga y diodo auxiliar de libre conducción ("free-wheeling diode").

7 6.- Como consecuencia de esta topología, durante la conmutación de apagado la tensión en el conmutador principal debe llegar al valor máximo antes de que la corriente empiece a descender, y durante la conmutación de encendido la corriente en el conmutador principal debe llegar al valor máximo antes de que la tensión comience a descender. Esta forma de operación, en la cual las pérdidas en cada conmutación son máximas se denomina conmutación dura ( hard commutation ).

8 Pérdidas en la conmutación de apagado. Arriba: Trayectorias de ID y VDS durante la conmutación de apagado de un Power MOSFET Abajo: Potencia instantánea disipada.

9 Aproximaciones consideradas en el análisis de las conmutaciones. Las formas exactas de las trayectorias de subida y bajada de la tensión y la corriente dependen de cada dispositivo en particular. Para simplificar los cálculos y obtener figuras de mérito de referencia, en el estudio que sigue se asume que los cambios son totalmente lineales. Las pérdidas máximas ocurren cuando la corriente de carga y la tensión de alimentación son las máximas que se pueden presentar en el circuito (respectivamente I M y V M ) en las peores condiciones posibles: máxima tensión de entrada y mínima impedancia de carga.

10 Todo el proceso de conmutación del dispositivo principal de control de potencia es influenciado por las características de encendido, apagado y corriente de recuperación del diodo de libre conducción. En esta aproximación se considerará un diodo ideal, en la práctica es necesario emplear un diodo rápido con corriente de recuperación mínima, idealmente un diodo Schottky. En todo caso la forma precisa de la conmutación debe ser medida en un prototipo o por lo menos simulada en un simulador circuital adecuado. Por simplicidad se considera que la tensión en conducción de los dispositivos es 0 v.

11 Al ser el diodo ideal, no introduce ninguna limitación a las variaciones de corriente en sus terminales. En los circuitos reales los diodos no son ideales y su presencia introduce retardos y pérdidas adicionales. Es por lo tanto conveniente usar el diodo más rápido que sea posible, preferentemente uno de tipo Schottky.

12 La corriente en el diodo, i D (t) es siempre: La condición inicial con el conmutador principal Q conduciendo la corriente de carga es que el diodo no conduce, y la tensión inversa sobre el diodo, v kad (t) es:

13 Durante el proceso de apagado de Q el diodo permanece polarizado en inverso hasta que: En esa condición la corriente de carga puede ser transferida al diodo y el proceso de apagado de Q termina. En ese momento:

14 Cálculo aproximado de la energía disipada en una conmutación de apagado del tipo duro. En el caso genérico de una carga inductiva con corriente no nula antes del apagado, la conmutación se produce en dos etapas: 1.- Subida del voltaje en el dispositivo principal a corriente constante igual a la corriente de carga hasta que el diodo de libre conducción quede polarizado en directo. 2.- Caída de la corriente en el dispositivo principal, con tensión en los terminales del dispositivo constante aproximadamente igual a la tensión de alimentación.

15 Conmutación de apagado: Formas de onda ideales del voltaje (verde) y la corriente (azul) en los terminales del dispositivo que conmuta.

16 Primer sub-intervalo: subida lineal de la tensión v ce (t) entre los terminales del dispositivo de potencia que conmuta en apagado. Este sub-intervalo comienza en el momento en que la señal del circuito de control del dispositivo alcanza el nivel de apagado, y termina al concluir el tiempo de subida del voltaje, t vr, cuando v Q (t r )=V CC. Durante este sub-intervalo el diodo de libre conducción esta polarizado en inverso y no interviene en la operación del circuito.

17 En el intervalo t vr el voltaje Q(t) crece linealmente hasta el valor final: y la máxima energía disipada en el primer sub-intervalo de apagado, E toff1m, es:

18 Para propósitos de diseño el valor de interés es el máximo,

19 Segundo sub-intervalo: caída lineal de la corriente i Q (t) entre los terminales del dispositivo de potencia que conmuta en apagado. Este sub-intervalo comienza en el momento t vr, cuando v Q (t vr )=V CC y el diodo de libre conducción entra en conducción, y termina al concluir el tiempo de caída de la corriente en el dispositivo principal, t cf, cuando i Q (t cf )=0. En este sub-intervalo el diodo de libre conducción esta polarizado en directo y su corriente sube desde 0 hasta el valor final I L.

20 En el intervalo t cf la corriente i Q (t) en el dispositivo cae linealmente: Las pérdidas en este sub-intervalo son:

21 y la máxima energía disipada en el segundo subintervalo de apagado, E toff2m, es

22 Las pérdidas totales máximas durante la conmutación de apagado son: En algunos casos, cuando t vr << t cf, para simplificar los cálculos se asume que las pérdidas en encendido son iguales a E off2m.

23 Cálculo aproximado de la energía disipada en una conmutación de encendido del tipo duro. La corriente en el diodo, i D (t) es siempre: La condición inicial con el conmutador principal Q bloqueado es que el diodo esta polarizado en directo y conduce toda la corriente de carga, y la tensión sobre el conmutador principal Q es:

24 Durante el proceso de encendido de Q el diodo permanece polarizado en directo hasta que: En esa condición toda la corriente de carga ha sido transferida a Q, y el proceso de encendido de Q termina. En un caso real el diodo no es ideal, y al apagarse circula una corriente inversa que se suma a la corriente de carga que Q está conduciendo. Esto aumenta las pérdidas, por lo que se debe buscar un diodo que tenga la menor corriente inversa posible; este criterio también hace que sea preferible usar un didod Schottky siempre que sea posible.

25 En el caso genérico de una carga inductiva con corriente no nula antes del encendido, la conmutación se produce en dos etapas: 1.- Subida de la corriente en el dispositivo principal a tensión constante igual a la tensión de alimentación. 2.- Caída de la tensión en el dispositivo principal, con corriente en los terminales del dispositivo constante aproximadamente igual a la corriente de carga.

26 Conmutación de encendido: Formas de onda ideales del voltaje (verde) y la corriente (azul) en los terminales del dispositivo que conmuta.

27 Primer sub-intervalo: subida lineal de la corriente i Q (t) entre los terminales del dispositivo de potencia que conmuta en encendido. Este sub-intervalo comienza en el momento en que la señal del circuito de control del dispositivo alcanza el nivel de encendido, y termina al concluir el tiempo de subida de la corriente, t cr, cuando i Q (t cr )=I L. Durante este sub-intervalo el diodo de libre conducción está polarizado en directo, y su corriente cae desde el valor I L a cero.

28 En el intervalo t cr la corriente i Q (t) crece linealmente hasta el valor final: La energía disipada en Q en el primer sub-intervalo es:

29 y la máxima energía disipada en el primer sub-intervalo de encendido, E ton1m, es:

30 Segundo sub-intervalo: caída lineal de la tensión v Q (t) entre los terminales del dispositivo de potencia que conmuta en encendido. Este sub-intervalo comienza en el momento t cr, cuando i Q (t cr )=I L y el diodo de libre conducción se apaga, y termina al concluir el tiempo de caída de la tensión en el dispositivo principal, t vf, cuando v Q (t vf )=0. Durante este sub-intervalo el diodo de libre conducción está polarizado en inverso y no interviene en la operación del circuito.

31 En el intervalo t vf la tensión v Q en el dispositivo cae linealmente: La energía disipada en el segundo sub-intervalo de encendido, E ton2, es:

32 y la máxima energía disipada en el segundo subintervalo de encendido, E ton2m, es:

33 Las pérdidas máximas totales durante la conmutación de encendido son: En algunos casos, cuando t vf << t cr, para simplificar los cálculos se asume que las pérdidas en encendido son iguales a E on2m.

34 Las pérdidas máximas en un ciclo completo encendidoapagado, E on-offm, son:

35 Si la frecuencia de conmutación máxima del dispositivo principal de control es f cm, la máxima potencia disipada en el dispositivo principal de control de potencia debido a las conmutaciones, P pcm, es: Si la matriz de conmutación esta formada por N dispositivos operando bajo las mismas condiciones, la perdida total máxima en la matriz de conmutación debido las conmutaciones de los dispositivos principales de control, P pctm, es:

36 Circuito básico de ayuda a la conmutación de apagado (turn-off snubber). Para reducir las pérdidas en la conmutación de apagado es preciso abrir un camino para que la corriente i ce (t) pueda empezar a reducirse antes de que el diodo auxiliar quede polarizado en directo. Esto se logra conectando un condensador auxiliar, C a, en paralelo con el dispositivo principal de control de potencia.

37 Circuito básico de ayuda a la conmutación de apagado durante la conmutación de apagado.

38 En estas condiciones: (1) (2)

39 Cuando empieza la conmutación de apagado la corriente en el dispositivo principal empieza a reducirse y se cumple: (3) (4)

40 El intervalo de conmutación de apagado termina en el instante t t, cuando: (5) (6)

41 La energía disipada en la juntura durante la conmutación asistida por el condensador es: (7) (8) Utilizando un condensador de ayuda a la conmutación de apagado las pérdidas por pueden hacerse arbitrariamente pequeñas seleccionando un condensador adecuado, pero esto traería como consecuencia un tiempo de conmutación arbitrariamente largo.

42 Si no se desea afectar el tiempo de conmutación, se debe hacer t t = t cf, de forma que la duración del intervalo de conmutación de apagado es esencialmente el mismo. Este amortiguador suele designarse el amortiguador óptimo. (9) de donde, el valor óptimo del condensador, C sop, es: (10)

43 La energía disipada en el dispositivo principal de control de potencia durante la conmutación de apagado en este caso es: (11) En igualdad de circunstancias, si no se usa el circuito amortiguador las pérdidas son: (12)

44 Luego el uso del amortiguador de apagado con condensador óptimo reduce las pérdidas durante la conmutación de apagado significativamente (idealmente en un factor superior a 6).

45 La energía atrapada en el condensador al final del intervalo de conmutación de apagado es: (13) Si se emplea el condensador óptimo, la energía atrapada es: (14) (15)

46 Dado que el condensador auxiliar está conectado en paralelo con el dispositivo principal de control de potencia, si no se toman medidas adicionales la siguiente conmutación de encendido cortocircuitará al condensador, y la energía atrapada en el mismo se disipará en el dispositivo principal de control de potencia, lo que por supuesto no debe permitirse.

47 La forma más simple de evitar esto consiste en incluir una resistencia auxiliar, R s, en el circuito amortiguador, para disipar la energía (amortiguador disipativo).

48 Circuito básico de ayuda a la conmutación de apagado durante la conmutación de encendido.

49 En el caso más simple, el amortiguador disipativo, el valor de la resistencia auxiliar, R s, se puede calcular en base al valor pico de la corriente de descarga del condensador del amortiguador, I Cs, que se desee tolerar. (16) Dado que el circuito amortiguador requiere que el condensador esté completamente descargado para operar correctamente, es preciso que la duración mínima de los pulsos de encendido del dispositivo principal de control de potencia, t onmin, cumpla con la relación: t onmin > 5R s C.

50 Suponiendo que toda la energía atrapada en el condensador auxiliar se disipa en la resistencia auxiliar en cada conmutación de apagado, la potencia que se disipa en la resistencia auxiliar, P Rs, cuando el dispositivo principal de control conmuta con una frecuencia f es: (17)

51 Dado que la resistencia auxiliar no debe intervenir durante la conmutación de apagado para no interferir con la acción de amortiguamiento deseada y ya calculada, el circuito amortiguador de apagado disipativo debe incluir un diodo auxiliar en paralelo con la resistencia auxiliar que la cortocircuite durante el intervalo de la conmutación de apagado.

52 Circuito básico completo de ayuda a la conmutación de apagado.

53 Circuito básico de ayuda a la conmutación de encendido (turn-on snubber). Para reducir las pérdidas en la conmutación de encendido es preciso lograr que la corriente i ce (t) crezca hasta su valor final antes de que el voltaje v ce (t) aumente significativamente. Esto se logra conectando una inductancia en serie con el dispositivo principal de control de potencia.

54 Circuito básico de ayuda a la conmutación de encendido durante la conmutación de encendido.

55 Por lo tanto: (18) Durante la conmutación de encendido hay corriente circulando en el diodo de libre conducción conectado en antiparalelo con la carga. Si este diodo se considera ideal, se cumple: (19) (20) Luego es posible fijar el valor de la tensión aplicada al dispositivo principal durante el encendido en cualquier valor en el rango 0 < v ce (t) < V M

56 Si para propósito de este análisis se fija v ce (t) = 0 durante el intervalo de la conmutación de encendido se tiene: (21) (22)

57 En condiciones ideales (carga resistiva) y asumiendo linealidad en el crecimiento de la corriente, la máxima pendiente de crecimiento de la corriente en un dispositivo electrónico de control de potencia viene dada por: (23) donde t cr es el tiempo de subida de la corriente en el dispositivo.

58 Para no alargar la conmutación de encendido, el amortiguador de encendido óptimo no debe limitar la velocidad natural de crecimiento de la corriente en el dispositivo principal de control. Por lo tanto la inductancia óptima resulta: (24) En el caso ideal la conmutación con el amortiguador de encendido óptimo ocurre en condiciones de cero voltaje sobre el dispositivo principal de control, por lo que las pérdidas de encendido son idealmente cero.

59 Al completarse el proceso de encendido la corriente se estabiliza en el valor: (25) La energía atrapada en la inductancia auxiliar es: (26) esta energía no puede disiparse instantáneamente, lo que requiere la colocación de un diodo en antiparalelo con la inductancia auxiliar para crear un camino de libre conducción donde esta corriente queda atrapada cuando el dispositivo principal de control conmuta en apagado.

60 Circuito básico de ayuda a la conmutación de encendido durante la conmutación de apagado.

61 Para que el amortiguador de encendido opere adecuadamente no debe existir corriente en la inductancia auxiliar cuado se inicia el proceso de encendido del dispositivo principal de control. Esto implica que la corriente atrapada debe disiparse durante el intervalo de apagado. Para lograr ésto se debe colocar una resistencia auxiliar, R Ls, en serie con el diodo de libre conducción de la inductancia auxiliar.

62 Circuito básico completo de ayuda a la conmutación de encendido.

63 El valor inicial de la tensión en la resistencia auxiliar, V RLs, es: (27) Esta tensión se suma a la tensión de alimentación, V M, y aumenta el valor de la tensión de bloqueo que debe soportar el dispositivo principal de control de potencia. Si se desea limitar esta sobretensión adicional al valor V a, la resistencia R al resulta ser: (28)

64 Suponiendo que toda la energía atrapada en la inductancia auxiliar se disipa en la resistencia auxiliar en cada conmutación, la potencia que se disipa en la resistencia auxiliar, P RaL, cuando el dispositivo principal de control conmuta con una frecuencia f es: (29) Dado que el circuito amortiguador requiere que la inductancia esté completamente descargada para operar correctamente, es preciso que la duración mínima de los pulsos de apagado del dispositivo principal de control de potencia, t offmin, cumpla con la relación: t offmin > 5L a /R Ls.

65 En principio es posible aumentar la eficiencia total del circuito de potencia recuperando la energía atrapada en la inductancia auxiliar del circuito de ayuda a la conmutación de encendido reemplazando la resistencia por el primario de un transformador de que transfiera la energía a la fuente principal. Esto aumenta considerablemente la complejidad del circuito, por lo que la relación costo/beneficio obtenible de la inclusión de este elemento debe ser cuidadosamente considerada antes de tomar la decisión correspondiente.

66 Circuitos de ayuda a la conmutación de apagado mejorados. El objetivo de estas topologías es crear un mecanismo de uso de la energía atrapada en el condensador de amortiguación para eliminar la necesidad de disiparla, aumentando la eficiencia del circuito de potencia. La energía atrapada puede ser transferida a la fuente (circuitos de ayuda a la conmutación recuperadores de energía) o empleada dentro del mismo circuito de ayuda a la conmutación en una conmutación subsiguiente (circuitos de ayuda a la conmutación no disipativos).

67 En la literatura existen múltiples propuestas de circuitos de ayuda a la conmutación que cumplen con este objetivo general; los circuitos propuestos pueden agruparse en dos tipos generales: 1.- Las configuraciones controladas, donde la operación del circuito de ayuda requiere de la acción de un dispositivo conmutador controlado usualmente en la vía de reciclaje de la energía atrapada. 2.- Las configuraciones no controladas, donde la operación del circuito de ayuda produce automáticamente el reciclaje de la energía atrapada, sin necesidad de la acción de un conmutador controlado adicional.

68 En general las configuraciones no controladas son preferibles, ya que la estructura es más simple y su operación es más confiable al ser completamente automática y no depender de canales de control y dispositivos conmutadores que pueden fallar. Como ejemplo de un circuito de ayuda a la conmutación de apagado recuperador de energía de operación automática se va a considerar la configuración conocida como amortiguador tripolar.

69 Amortiguador de apagado tripolar recuperador de energía. El circuito existe en dos versiones, según el dispositivo de conmutación principal este referido a tierra o a fuente. El análisis que sigue considera la versión con el conmutador principal referido a tierra, la operación cuando el conmutador principal esta referido a fuente es equivalente.

70 Amortiguador de apagado tripolar recuperador de energía.

71 Condiciones de operación. 1.- Apagado del conmutador principal. El dispositivo conmutador principal está encendido, llevando toda la corriente de carga, I L, en el momento en que recibe la orden de apagarse y se inicia el proceso de apagado. Se asume para el análisis que todos los dispositivos que forman el circuito de ayuda a la conmutación son ideales.

72 Refiriendo el tiempo al momento del inicio del proceso de apagado las condiciones en 0 son las siguientes: Al comenzar el proceso de apagado la tensión V AK tiende a crecer, y empieza por lo tanto a circular una corriente en el circuito de ayuda a la conmutación, de acuerdo con:

73 Amortiguador de apagado tripolar recuperador de energía, circuito equivalente durante el apagado del conmutador principal.

74 La tensión en los condensadores empieza a cambiar de acuerdo con: Y, dada la configuración del circuito: De donde:

75 Y, como los dos condensadores operan en paralelo: Para mantener el balance de energía se hace: Con lo que resulta:

76 Durante el proceso de ayuda a la conmutación de apagado el condensador C1 se carga, almacenando energía proveniente del circuito principal, y el condensador C2 se descarga, retornando energía a la fuente principal de alimentación. La energía almacenada en el condensador C 1 es: Y la transferida desde el condensador C 2 a la fuente es:

77 2.- Encendido del conmutador principal. Cuando el conmutador principal se enciende, se cierra un camino de conducción en el lazo C 1, D n, L n, C 2 y el conmutador principal. Las condiciones iniciales en el circuito son:

78 Amortiguador de apagado tripolar recuperador de energía, circuito equivalente durante el encendido del conmutador principal.

79 En este circuito C 1 y C 2 están conectados es serie, por lo que la capacidad equivalente, C', resulta: La corriente que circula en el lazo, i n (t) es:

80 Por el lazo circula un semiciclo de corriente sinusoidal, y la circulación cesa cuando se revierte la polaridad. Luego de este pulso de corriente el estado de los condensadores es: el pulso de corriente ha transferido toda la energía almacenada en C 1 a C 2, dejando el circuito de ayuda a la conmutación de apagado listo para actuar en el siguiente ciclo de apagado.

81 La duración del pulso de corriente de transferencia, t r, es: La condición de operación imprescindible es que el pulso de transferencia este completo antes de que concluya el mínimo tiempo de encendido del conmutador principal posible en el circuito, t onm. Luego la única condición estricta que debe cumplir L n es:

82 El valor de L n se fija tomando en cuenta esta desigualdad, y buscando una condición de equilibrio adecuada entre el tiempo de reposición y el valor de la corriente pico que son inversamente proporcionales.

83 Curva típica de relación L n vs. t r, amortiguador tripolar.

84 Curva típica de relación L n vs. I np, amortiguador tripolar.

85 Debe tomarse en cuenta que el circuito amortiguador tripolar requiere para su operación que los condensadores estén inicialmente cargados a tensiones específicas. Esto se logra mediante una resistencia auxiliar que carga el condensador C1 al valor de la tensión de la fuente, dejando al circuito de ayuda a la conmutación listo para la conmutación de encendido que inicia la operación del circuito conversor de potencia.

86 Controlador de potencia tipo puente inversor mostrado el arreglo de los dos circuitos de ayuda a la conmutación tripolares y sus respectivas resistencias auxiliares de precarga.

87 CONVERSORES EN CONFIGURACIÓN PUENTE. En los conversores en configuración puente el problema de la ayuda a la conmutación de apagado puede resolverse empleando dos circuitos de ayuda a la conmutación individuales, uno para cada dispositivo principal. Una solución más compacta y con menor número de componentes se puede lograr si se emplea un circuito de ayuda a la conmutación capaz de operar en forma combinada, limitando las pérdidas en las conmutaciones de ambos dispositivos.

88 Un problema adicional que debe ser considerado con cuidado en los conversores en configuración puente que trabajan con modulación PWM es el hecho de que la corriente de carga es básicamente sinusoidal a la frecuencia fundamental de la salida, por lo que en muchos intervalos de conducción dicha corriente no circula por el dispositivo principal sino por su diodo auxiliar, y al producirse la conmutación de apagado de dicho dispositivo principal la corriente efectiva en el dispositivo es cero, o muy cercana a cero, lo que interfiere con la operación normal del circuito de ayuda a la conmutación de apagado.

89 Esto lleva a que en principio se puedan distinguir tres modos de operación del circuito de conmutación de apagado, que dependen del valor final de la corriente en el dispositivo principal que se apaga, y son independientes de la topología específica de dicho circuito: 1.- Modo 1. La corriente en el dispositivo saliente es suficiente para cargar el condensador del circuito de ayuda de la conmutación de apagado hasta su valor final antes de que concluya el tiempo de espera y el dispositivo entrante entre en conducción.

90 2.- Modo 2. La corriente en el dispositivo saliente no es suficiente para cargar el condensador del circuito de ayuda de la conmutación de apagado hasta su valor final antes de que concluya el tiempo de espera y el dispositivo entrante entre en conducción. En estas condiciones circula un pulso de corriente a través del dispositivo entrante, llamado pulso de reposición, que termina de cargar rápidamente el condensador hasta su valor final. La amplitud de la corriente de reposición debe ser limitada por una inductancia auxiliar.

91 3.- Modo 3. El dispositivo saliente no está conduciendo corriente en el momento que recibe la orden de apagado. El circuito de ayuda a la conmutación no opera hasta que termina el tiempo de espera y se enciende el dispositivo principal entrante. En estas condiciones circula el pulso de reposición se encarga de cargar totalmente el condensador hasta su valor final. La amplitud de la corriente de reposición debe ser limitada por una inductancia auxiliar.

92 CIRCUITO AMORTIGUADOR DE APAGADO DE CONDENSADOR ÚNICO.

93 Circuito inversor puente trifásico con amortiguadores de apagado de condensador único en cada fase.

94 Condiciones iniciales. El circuito amortiguador de apagado de condensador único opera sin necesidad de prefijar condiciones iniciales, ya que la primera conmutación de encendido del circuito principal de control de potencia automáticamente abre un camino que carga el condensador al valor necesario para operar correctamente en la siguiente operación de apagado, independientemente de cual de los dos conmutadores principales del puente se enciende inicialmente.

95 Amortiguador de condensador único, carga inicial del condensador cuando la operación del inversor se inicia encendiendo el dispositivo principal superior (izquierda) o el inferior (derecha).

96 1.- Operación en el modo 1: La corriente de carga que circulaba por el conmutador saliente es suficientemente grande y la tensión en el condensador de amortiguamiento alcanza el valor final antes de que concluya el tiempo de espera y se encienda el conmutador entrante.

97 Tiempo de amortiguamiento El tiempo durante el cual la corriente circula por La corriente de carga mínima, I Lm1 que permite que el condensador de amortiguamiento se cargue al valor final en el tiempo de espera, t d, asegurando que el circuito de ayuda a la conmutación opera en el modo 1 es:

98 2.- Operación en el modo 2: La corriente de carga que circulaba por el conmutador saliente no es suficientemente grande y la tensión en el condensador de amortiguamiento no alcanza el valor final antes de que concluya el tiempo de espera y se encienda el conmutador entrante. El encendido del conmutador entrante fuerza la circulación de un pulso corriente de reposición, i(t) que completa la carga del condensador.

99 Corriente en el condensador después del encendido del conmutador entrante: Frecuencia del pulso de reposición Tensión en el condensador de ayuda a la conmutación

100 Duración del pulso de reposición: