Inversores
 
CURSO BASICO DE ELECTRONICA DE POTENCIA
Diodo de Potencia
Tiristor SCR
TRIAC Y DIAC
UJT
MOSFET
IGBT
GTO
Inversores
convertidores CA/CA
Convertidores CC/CC
Rectificadores
Fuentes Conmutadas "BUCK, PUSH PULL, FLYBACK , CUK"
GRUPO DE DESARROLLO

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INTRODUCCION A INVERSORES

Un inversor, también llamado ondulador, es un circuito utilizado para convertir corriente continua en corriente alterna. La función de un inversor es cambiar un voltaje de entrada de corriente directa a un voltaje simétrico de salida de corriente alterna, con la magnitud y frecuencia deseada por el usuario o el diseñador. Los inversores son utilizados en una gran variedad de aplicaciones, desde pequeñas fuentes de alimentación para computadoras, hasta aplicaciones industriales para manejar alta potencia. Los inversores también son utilizados para convertir la corriente continua generada por los paneles solares fotovoltaicos, acumuladores o baterías, etc, en corriente alterna y de esta manera poder ser inyectados en la red eléctrica o usados en instalaciones eléctricas aisladas.

Un inversor simple consta de un oscilador que controla a un transistor, el cual es utilizado para interrumpir la corriente entrante y generar una onda cuadrada.
Esta onda cuadrada alimenta a un transformador que suaviza su forma, haciéndola parecer un poco más una onda senoidal y produciendo el voltaje de salida necesario. Las formas de onda de salida del voltaje de un inversor ideal debería ser sinusoidal.

Los inversores más modernos han comenzado a utilizar formas más avanzadas de transistores o dispositivos similares, como los tiristores, los triac's o los IGBT's.
Inversores más eficientes utilizan varios artificios electrónicos para tratar de llegar a una onda que simule razonablemente a una onda senoidal en la entrada del transformador, en vez de depender de éste para suavizar la onda.

Se pueden clasificar en general de dos tipos: 1) inversores monofasicos y 2) inversores trifasicos.

Condensadores e inductores pueden ser utilizados para suavizar el flujo de corriente desde y hacia el transformador.
Además, es posible producir una llamada "onda senoidal modificada", la cual es generada a partir de tres puntos: uno positivo, uno negativo y uno de tierra. Una circuitería lógica se encarga de activar los transistores de manera que se alternen adecuadamente. Inversores de onda senoidal modificada pueden causar que ciertas cargas, como motores, por ejemplo; operen de manera menos eficiente.

Inversores más avanzados utilizan la modulación por ancho de pulsos con una frecuencia portadora mucho más alta para aproximarse más a la onda seno o modulaciones por vectores de espacio mejorando la distorsión armónica de salida. También se puede predistorsionar la onda para mejorar el factor de potencia.

Los inversores de alta potencia, en lugar de transistores utilizan un dispositivo de conmutación llamado IGBT (Insulated Gate Bipolar transistor ó Transistor Bipolar de Puerta Aislada).

INVERSOR DE FASE

1.) Esquema



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2) DESCRIPCIÓN DEL CIRCUITO

Se trata de un montaje de un transistor bipolar BJT, tipo NPN (MC 140) en emisor común.
El transistor está polarizado mediante un divisor de tensión compuesto por R1, R2, Rc y Re. R1 y R2 se encargan de que los 12V que se le aplican como alimentación, queden reducidos a un valor adecuado para polarizar la base. Rc y Re son unas resistencias que limitan la intensidad que circula por el colector y por el emisor.
C1 es un condensador de acoplamiento y C2 y C3 son condensadores de desacoplamiento, cuya misión es aislar la componente continua de la señal que se le aplica, de una etapa con respecto a la siguiente.
Ve es por donde se le aplica la señal de entrada y Vs1 y Vs2 son los terminales de salida.
Funcionamiento:

Este circuito corresponde a un inversor trifásico de 2 niveles con modulación PWM, que lo componen una señal moduladora senoidal, encargada de dar la referencia de la tensión de salida del inversor en forma y frecuencia y una señal portadora con forma triangular encargada de generar la frecuencia de los pulsos de disparo en los switch, los pulsos de disparo los conseguiremos por medio de la comparación de la señal portadora y la señal moduladora, a esta comparación se le denomina control PWM.


3) PROCESO OPERATIVO

- El circuito lo monté en una placa de inserción teniendo en cuenta las normas de diseño.
- Apliqué a la entrada los 12V de tensión de alimentación en los terminales Vcc mediante una fuente de alimentación.
- Mediante un generador de baja frecuencia, apliqué a la entrada (Ve) una señal de 1KHz y 100mVpp.
- Medí las tensiones en los terminales del transistor.
- Visualicé con un osciloscopio las señales en la entada y en las salidas.
4) RESULTADOS

-Medidas de tensión el los terminales del transistor:


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-Gráficas obtenidas con el osciloscopio:
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5) CONCLUSIONES

Sabemos que en un montaje en emisor común la señal de salida se desfasa 180º con respecto a la de entrada ya que al aumentar la tensión de base, disminuye la tensión de salida, al disminuir la tensión de base, aumenta la tensión de salida. Este hecho lo podemos comprobar en las gráficas; la primera salida es similar a la entrada pero la segunda está desfasada 180º, (mantiene la frecuencia y la amplitud).
Debido a la existencia de los condensadores C1, C2 y C3 que han aislado la componente continua de la señal, vemos que las tensiones alternas obtenidas no se encuentran cabalgando sobre ningún valor de tensión contínua, (salen sobre cero).
Por otro lado, los voltajes obtenidos en los terminales del transistor se corresponden con las estimaciones teóricas que había hecho.
Podemos concluir entonces que el inversor de fase funciona correctamente.
Inversor Trifásico
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a.- Diagrama esquemático del circuito INVERSOR TRIFÁSICO
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Funcionamiento:

Este circuito corresponde a un inversor trifásico de 2 niveles con modulación PWM, que lo componen una señal moduladora senoidal, encargada de dar la referencia de la tensión de salida del inversor en forma y frecuencia y una señal portadora con forma triangular encargada de generar la frecuencia de los pulsos de disparo en los switch, los pulsos de disparo los conseguiremos por medio de la comparación de la señal portadora y la señal moduladora, a esta comparación se le denomina control PWM. Se utiliza este método ya que posee la característica de obtener una tensión en la carga similar en forma y frecuencia a la señal moduladora, cabe señalar que la amplitud de la señal moduladora no debe sobrepasar la señal portadora ya que de lo contrario se perdería el control de la tensión en la carga y se saturaría esta tensión.
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