Fig Rectificador Trifásico de onda Completa controlado: Cargador de Baterías

Transcripción

1 TCB TEMA 1:INTRODUCCIÓN. 1.1 Componnts d los Sistmas Elctrónicos d Potncia. Fig diagrama d Control d un Motor d CA n Campo Orintado 1.2 Componnts d los Convrtidors d Potncia. Fig Rctificador Trifásico d onda Complta controlado: Cargador d Batrías

2 TCB Smiconductors Elctrónicos d Potncia. Panorámica Gnral. 1.4 Aplicacions Industrials. 1.5 Clasificación: Frcuncias d Funcionaminto Capacidad d Bloquo. 1.6 Smiconductors d Potncia y Polos d Potncia. 1.7 Smiconductors. Dimnsionado y Protccions TIPOS DE SEMICONDUCTORES Diodo; Transistor Bipolar d Potncia (BT); Tiristor (SCR); GTO; Transistor MOS d Potncia; IGBT Utilización d convrtidors d nrgía - Industria. - Gnración, Transport y Almacnaminto d Enrgía. - Acondicionaminto d Enrgía: Filtros Acivos; Compnsación d cos ; UPS; Enrgías Altrnativas: Solar, Eólica. - Transport. - Aplicacions militars o Aronaútica. Fig. 2.2 Función xistncial y Polo aislado

3 TCB Introducción. Smiconductors n Baja Frcuncia. 2.2 Polo d Potncia. 2.3 Diodo: Unión PN n quilibrio. DIODO Unión PN n Equilibrio Fig. 1.2 Estructura cristalina d Smiconductor Intrínsco Fig. 1.3 Smiconductor Intrínsco n p n 2 i K ; n p n i (1.1)

4 TCB Fig. 1.4 Smiconductor Extrinsco tipo N Fig. 1.5 Smiconductor Extrínsco tipo P. n n p n n p p p n 2 i ; n n p n ; n p p p (1.2)

5 TCB Corrints d Conducción y d Difusión. CORRIENTES DE: - Conducción - Difusión Fig Unión PN n quilibrio. I f I fp I fn ; I g I gp I gn ; I f I g 0 (1.3)

6 TCB Unión PN Polarizada. Union PN polarizada Fig. 1.7 Dnsidads d portadors para unión PN con polarización dircta y n quilibrio. Fig. 1.8 Dnsidads d portadors para la unión PN con polarización invrsa y n quilibrio.

7 TCB Curvas Caractrísticas dl Diodo. Curvas Caractrísticas dl Diodo n po n no. o kt ; P no P po. o kt (1.4) n Xp n no q(v Vo) kt n no o kt kt n po kt ; p Xn kt p no (1.5) n Xp n Xp n po n po ( kt 1); p Xn p no ( 1) (1.6) Si V>0 n Xp n po kt >>0; p Xn p no >>0 ; Si V<0 n Xp p Xn 0 (1.7) n xp n po kt 1 Xp xp ( Ln ) ; p xn p no kt 1 Xn xn ( ) Lp (1.8) I n (Xp) q D n d nx dx Xp ; I p (Xn) q D p d px dx Xn (1.9) Fig. 1.9 Corrints d difusión n la unión PN polarizada

8 TCB d p x dx Xn p no Xn x kt Lp 1 p 1 Xn Lp Xn Lp (1.10) d nx dx Xp n Xp Ln (1.11) I T A I n (Xp) I p (Xn) Aq Dp p no Lp Dn n po Ln kt 1 (1.12) I s I gn I gp D p p no Lp D n n po Ln Aq ; A: scción d la unión (1.13) I I s kt 1 (1.14) I (I gn I gp ) I s (1.15) V>0, kt >>1, I I s kt ; V<0, <<1, I I s (1.16) Fig Curvas caractrísticas d un diodo.

9 TCB La unión PN n Conmutación. La Unión PN n conmutación Fig Evolución tmporal d la distribución d carga spacial. Corrint y tnsión durant la rcupración dircta. Fig Evolución tmporal d Carga Espacial Tnsión y corrint n una unión PN durant la Rcupración Invrsa.

10 TCB Fig. 1.12a Circuito d Tst. Fig. 1.12b Transitorio d Cirr (Rcupración Dircta) Fig. 1.12b Transitorio d Aprtura (Rcupración Invrsa)

11 TCB Fig Rlacions ntr los parámtros d rcupración invrsa El Diodo como Polo d Potncia. El Diodo como Polo Fig 1.14 Esquma dl lvador Boostr

12 TCB Transistor Bipolar d Potncia: TRANSISTOR BIPOLAR DE POTENCIA Fig Transistor d Unión Fig Transistor PNP sin polarizar

13 TCB Transistor Polarizado y no Polarizado Triángulo d Difusión. Fig Transistor PNP polarizado y Triángulo d Difusión Fig Barrras d potncial n cort y conducción y Diagrama d flujo d corrints.

14 TCB Eficincia dl misor [p] E I E <1 (1.17) Rlación d transport [p] B C <1 [p] E (1.18) Eficincia dl Colctor I C I CO [p] B C >1 (1.19) Factor d amplificación di C di E UCB ct <1 (1.20) I C I E I CO ; I B I E I C (1.21) Curvas Caractrísticas. Curvas caractrísticas Fig Curvas caractrísticas n Bas común

15 TCB Fig Montaj Emisor común y curvas caractrísticas I C I E I CBO ; I E (I B I C ) (1.22) I C 1 I B 1 1 I CBO ; 1 1 I CBO I CEO ; (h FE ) 1 (1.23) El Transistor como Polo d Potncia El Transistor como Polo d Potncia Fig Convrtidor CC/CA

16 TCB Tiristor (SCR) Estructura. TIRISTOR (SCR) Estructura Fig Estructura dl Tiristor Caractrísticas Estáticas Fig Esquma quivalnt d un tiristor

17 TCB Caractrísticas Estáticas. Fig Cómputo d Corrints n Transistors NPN y PNP Fig Flujo d corrints n Tiristor I d I o 2 I d 1 (I d I p ) ; I o [1 ( 1 2 )] I d 1 I p I o I s Vm kt 1 I d [1 ( 1 2 )] 1 I p I d (I 0 1 I p ) 1 ( 1 2 ) (1.30) (1.31) (1.32)

18 TCB Fig Variación d, y + con Ic Id Fig Caractrísticas státicas d un Tiristor.

19 TCB Procsos d Disparo y Bloquo. Procsos d Disparo y Bloquo - Con I =0. En puntos n qu ( + ) < 1, si Id I d, I d > Id ( + ) > ( + ), p I o I d [1 ( 1 2 )] (1.33) - Io I o > Io Id aumnta más d lo qu disminuy [1-( + )]. I o rquir n Jm, V m 1 2 > Vm carga spacial aumnta. - Cuando ( + ) 1, si Id aumnta, ( + ) aumnta, y [1- ( + )] 0 rápidamnt, Io Vm 0. - Si Id aumnta aún más, ( 1+ 2 ) > 1 Id.[1-( 1+ 2))] < 0 Io > 0 (cambia d signo) Vm s invirt Jm pird su capacidad d bloquo. - Sntido físico. - Disparo: Vd, T, Ip > 0, dvd / dt, Iluminación. - Bloquo. I d I s [1 ( 1 2 )] (1.36) Fig Rprsntación d Intnsidads d cbado y mantniminto.

20 TCB Caractrísticas dinámicas. Caractrísticas Dinámicas Fig Procso complto d Disparo-Bloquo Fig Disparo sobr circuitos rsistivo inductivo.

21 TCB Caractrísticas d Purta. Caractrísticas d Purta Fig Caractrísticas d Purta Bloquo Estático y Dinámico. Bloquo Estático y Dinámico Fig 1.47 Bloquo Estático y Dinámico.

22 TCB Bloquo Natural y Forzado. Bloquo Natural y Forzado Fig 1.48 Punt rctificador Trifásico d mdia onda: Circuito y Formas d Onda Fig Circuito McMurray d conmutación forzada El Tiristor como Polo d Potncia El Tiristor como Polo d Potncia