Inversores de onda cuadrada (SQW)

Índice Inversores de onda cuadrada (SQW) Introducción Inversor en medio puente Inversor “push-pull” Inversor en puente completo Sin deslizamiento de fase Con deslizamiento de fase Análisis del contenido armónico Control de inversores de onda cuadrada Conclusiones

Introducción Generalidades: conversión de energía CC/CA (Gp:) Inversores: conversión CC-CA Término inglés: “inverters”

Introducción Generalidades: conversión de energía CC/CA Inversores: conversión CC-CA Típicamente se busca obtener una señal senoidal en la carga Aplicaciones: Alimentación de motores de alterna Sistemas de alimentación ininterrumpible (SAI) Balastos electrónicos Otros

Introducción Consideraciones respecto al flujo de energía (Gp:) Carga inductiva

(Gp:) Un inversor debe de poder trabajar en los cuatro cuadrantes

Introducción Consideraciones respecto al flujo de energía (Gp:) Funcionamiento como rectificador

Formas de onda con carga RL Cuando la carga es puramente resistiva, la corriente tiene la misma forma de onda que la tensión Con una carga con componente inductivo es necesario hacer una serie de consideraciones ya que la corriente por los interruptores debe ser bidireccional V0 V0 iL iL L R Excitando una carga RL con una forma de onda cuadrada, la forma de onda de la corriente es la que se muestra en la figura

Formas de onda con carga RL Esta forma de onda de corriente exige que los interruptores sean bidireccionales V0 iL Vin V0 M1 M2 M3 M4 iM1, iM2 iM3, iM4 iL Corriente negativa

Formas de onda con carga RL Para conseguir esa conducción de corriente bidirecional, se utilizan diodos iM Corriente negativa Los MOSFET tienen el diodo parásito No es necesario añadir otro Con bipolares o IGBTs es necesario añadir uno externo

Introducción Especificaciones básicas de un inversor: Otras especificaciones: Obtención de aislamiento galvánico Minimización de tamaño y peso Simplificación del circuito de control: inversores auto-oscilantes Mejorar las conmutaciones: inversores resonantes Capacidad de cambio de la amplitud de salida Posibilidad de ajuste de la frecuencia de salida Eliminar o reducir armónicos

Introducción Parámetros característicos de un inversor: La señal de salida idealmente es senoidal (Gp:) Distorsión del armónico n:

Donde vn es la amplitud del armónico n Distorsión armónica total:

Introducción Clasificación de los inversores Alimentación en continua de entrada Tensión (VSI-Voltage source inverter) Corriente (CSI-Current source inverter) Tensión alterna de salida Monofásicos Trifásicos Estructura de la etapa de potencia Medio puente Puente completo Push-pull Forma de gobierno de la estructura de potencia Onda cuadrada (SQW) Modulación de ancho de pulso (PWM) Resonantes

Introducción Clasificación de los inversores Alimentación en continua de entrada Tensión (VSI) Corriente (CSI) Tensión alterna de salida Monofásicos Trifásicos Estructura de la etapa de potencia Medio puente Puente completo Push-pull Forma de gobierno de la estructura de potencia Onda cuadrada Modulación de ancho de pulso Resonantes