TY - BOOK AU - Rashid,Muhammad H. TI - Electrónica de potencia : : circuitos, dispositivos y aplicaciones / SN - 9688805866 PY - 1995/// CY - México PB - Prentice Hall KW - ELECTRONICA DE POTENCIA KW - MOTORES ELECTRICOS KW - POTENCIAL ELECTRICO KW - MODULACION KW - DIODOS KW - PULSADORES KW - REGULADORES KW - TIRISTORES KW - TRANSISTORES DE POTENCIA KW - RECTIFICADORES KW - CONTROLADORES DE VOLTAJE KW - TECNICAS DE CONMUTACION KW - INVERSORES KW - CONVERTIDORES KW - INTERRUPTORES KW - FUENTES DE PODER KW - PROPULSORES KW - PROTECCION DE DISPOSITIVOS KW - PROTECCION DE CIRCUITOS N1 - CONTENIDO CAPITULO 1 INTRODUCCION 1 Aplicaciones de la electrónica de potencia, 1 Historia de la electrónica de potencia, 2 Dispositivos semiconductores de potencia, 5 Características de control de los dispositivos de potencia, 10 Tipos de circuitos electrónicos de potencia, 12 Diseño de equipo de electrónica de potencia, 15 Efectos periféricos, 15 Módulos de potencia, 16 Módulos inteligentes, 17 Publicaciones periódicas y conferencias sobre electrónica de potencia, 17 CAPITULO 2 DIODOS SEMICONDUCTORES DE POTENCIA 20 Introducción, 20 Características de diodos, 20 Características de la recuperación inversa, 23 Tipos de diodos de potencia, 25 Diodos de uso general, 25 Diodos de recuperación rápida, 25 Diodos Schottky, 26 Efectos del tiempo de recuperación directa e inversa, 27 Diodos conectados en serie, 29 Diodos conectados en paralelo, 31 Modelo SPice de diodo, 32 CAPITULO 3 CIRCUITOS CON DIODOS V CIRCUITOS RECTIFICADORES 37 Introducción, 37 Diodos con cargas RC y RL, 37 Diodos con cargas LC y RLC, 40 Diodos de marcha libre, 46 Recuperación de la energía atrapada con un diodo, 48 Rectificadores monofásicos de media onda, 51 Parámetros de rendimiento, 52 Rectificadores monofásicos de onda completa, 59 Rectificador monofásico de onda completa con carga RL, 63 Rectificadores multifase en estrella, 67 Rectificadores trifásicos en puente, 71 Rectificador trifásico con carga RL, 74 Diseño de circuitos rectificadores, 76 Voltaje de salida con filtro LC, 85 Efectos de las inductancias de la fuente y de la carga, 88 CAPITULO 4 TIRISTORES 96 Introducción, 96 Características de los tiristores, 96 Modelo de tiristor de dos transistores, 98 Activación del tiristor, 100 Protección contra di/dt, 102 Protección contra dv/dt, 103 Desactivación del tiristor, 105 Tipos de tiristores, 106 Tiristores de control de fase, 107 Tiristores de conmutación rápida, 107 Tiristores de desactivado por compuerta, 108 Tiristores de triodo bidireccional, 109 Tiristores de conducción inversa, 110 Tiristores de inducción estática, 111 Rectificadores controlados de silicio fotoactivados por luz, 111 Tiristores controlados por FET, 112 Tiristor controlados por MOS, 112 Operación en serie de tiristores, 114 Operación en paralelo de tiristores, 117 Circuitos de disparo de tiristor, 118 Transistor monounión, 120 Transistor monounión programable, 123 Modelo SPice para el tiristor, 124 CAPITULO 5 RECTIFICADORES CONTROLADOS 130 Introducción, 130 Principio de operación del convertidor controlado por fase, 131 Semiconvertidores monofásicos, 133 Semiconvertidor monofásico con carga RL, 136 Convertidores monofásicos completos, 138 Convertidor monofásico completo con carga RL, 141 Convertidores monofásicos duales, 143 Convertidores monofásicos en serie, 145 Convertidores trifásicos de media onda, 150 Semiconvertidores trifásicos, 153 Semiconvertidores trifásicos con carga RL, 157 Convertidores trifásicos completos, 158 Convertidor trifásico completo con carga RL, 164 Convertidores trifásicos duales, 165 Mejoras al factor de potencia, 167 Control del ángulo de extinción, 167 Control del ángulo simétrico, 169 Control por modulación del ancho de pulso, 172 Modulación senoidal del ancho de pulso, 175 Diseño de circuitos convertidores, 176 Efectos de las inductancias de carga y de alimentación, 182 Circuitos de disparo, 184 CAPITULO 6 CONTROLADORES DE VOLTAJE CA 190 Introducción, 190 Principio del control de abrir y cerrar, 191 Principio del control de fase, 193 Controladores bidireccionales monofásicos con cargas resistivas, 195 Controladores monofásico con cargas inductivas, 198 Controladores trifásicos de media onda, 201 Controladores trifásicos de onda completa, 206 Controladores trifásicos bidireccionales conectados en delta, 210 Cambiadores de derivaciones de un transformador monofásico, 214 Cicloconvertidores, 218 Cicloconvertidores monofásicos, 219 Cicloconvertidores trifásicos, 221 Reducción de armónicas de salida, 222 Controladores de voltaje de ca con control PWM, 225 Diseño de circuitos de controladores de voltaje ca, 226 Efectos de las inductancias en alimentación y en la carga, 233 CAPITULO 7 TECNICAS DE CONMUTACION DE TIRISTORES 239 Introducción, 239 Conmutación natural, 240 Conmutación forzada, 240 Autoconmutación, 241 Conmutación por impulso, 243 Conmutación por pulso resonante, 246 Conmutación complementaria, 250 Conmutación por pulso externo, 251 Conmutación del lado de la carga, 252 Conmutación del lado de la línea, 252 Diseño de circuitos de conmutación, 254 Modelo SPice del tiristor de cd, 256 Capacitores de conmutación, 259 CAPITULO 8 TRANSISTORES DE POTENCIA 262 Introducción, 262 Transistores de unión bipolar, 263 Características en régimen permanente, 263 Características de conmutación, 267 Límites de conmutación, 274 Control de la excitación de la base, 276 MOSFET de potencia, 280 Características en régimen permanente, 280 Características de conmutación, 284 Excitación de compuerta, 285 SIT, 286 IGBT, 287 Operación en serie y en paralelo, 289 Limitaciones·por di/dt y dv/dt, 291 Aislamiento de las excitaciones de compuerta y de base, 294 Transformadores de pulso, 295 Acopladores ópticos, 295 Modelos SPice, 296 CAPITULO 9 PULSADORES DE CD 303 Introducción, 303 Principio de la operación reductora, 303 Pulsador reductor con carga RL, 306 Principio de operación elevadora, 309 Parámetros de rendimiento, 312 Clasificación de pulsadores, 312 Reguladores en modo conmutado, 316 Reguladores reductores, 317 Reguladores elevadores, 320 Reguladores reductores-elevadores, 323 Reguladores Cúk, 326 Limitaciones de la conversión en un paso, 330 Circuitos pulsadores con tiristores, 331 Pulsadores conmutados por impulso, 331 Efectos de las inductancias de la alimentación y de la carga, 336 Pulsadores de tres tiristores conmutados por impulso, 337 Pulsadores de pulso resonante, 338 Diseño de un circuito pulsador, 342 Consideraciones magnéticas, 350 CAPITULO 10 INVERSORES DE MODULACION DE ANCHO DE PULSO 356 Introducción, 356 Principio de operación, 357 Parámetros de rendimiento, 359 Inversores monofásicos en puente, 360 Inversores trifásicos, 364 Conducción a 180 grados, 364 Conducción a 120 grados, 370 Control de voltaje de inversores monofásicos, 372 Modulación de un solo ancho de pulso, 372 Modulación varios anchos de pulso, 374 Modulación senoidal del ancho de pulso, 376 Modulación senoidal modificada del ancho de pulso, 378 Control por desplazamiento de fase, 380 Control de voltaje en inversores trifásicos, 381 Técnicas avanzadas de modulación, 382 Reducción de armónicas, 387 Inversores con tiristor por conmutación forzada, 390 Inversores con conmutación auxiliar, 391 Inversores de conmutación complementaria, 393 Inversores de fuente de corriente, 400 Inversor de enlace de cd variable, 402 Diseño de circuitos inversores, 404 Consideraciones magnéticas, 410 CAPITULO 11 CONVERTIDORES DE PULSO RESONANTE 414 Introducción, 414 Inversores resonantes en serie, 415 Inversores resonantes en serie con interruptores unidireccionales, 415 Inversores resonantes en serie con interruptores bidireccionales, 422 Respuesta de frecuencia para cargas en serie, 428 Respuesta de frecuencia para carga en paralelo, 431 Respuesta de frecuencia para cargas en serie-paralelo, 433 Inversores resonantes en paralelo, 434 Inversor resonante de clase E, 439 Rectificador resonante de clase E, 443 Convertidores resonantes de conmutación a corriente cero, 446 Convertidor resonante ZCS de tipo L, 446 Convertidor resonante ZCS de tipo M, 451 Convertidores resonantes de conmutación a voltaje cero, 451 Convertidores resonantes de conmutación a voltaje cero en dos cuadrantes, 454 Inversores resonantes de enlace cd, 457 CAPITULO 12 INTERRUPTORES ESTATICOS 464 Introducción, 464 Interruptores monofásicos de ca, 464 Interruptores trifásicos de ca, 467 Interruptores inversores trifásicos, 469 Interruptores de ca para transferencia de bus, 470 Interruptores de cd, 471 Relevadores de estado sólido, 472 Diseño de interruptores estáticos, 474 CAPITULO 13 FUENTES DE PODER 477 Introducción, 477 Fuentes de poder de cd, 478 Fuentes de poder de cd en modo de conmutación, 478 Fuentes de poder de cd resonantes, 481 Fuentes de poder bidireccionales de ca, 481 Fuentes de poder de ca, 483 Fuentes de poder de ca en modo interrumpido, 485 Fuentes de poder de ca resonantes, 486 Fuentes de poder de ca bidireccionales, 486 Conversiones multietapas, 487 Acondicionamiento del factor de potencia, 487 Consideraciones magnéticas, 488 CAPITULO 14 PROPULSORES DE CD 493 Introducción, 493 Características básicas de los motores de cd, 494 Modos de operación, 498 Propulsores monofásicos, 501 Propulsores de convertidor de media onda monofásico, 501 Propulsores de semi convertidor monofásico, 503 Propulsores de convertidor completo monofásico, 504 Propulsores de convertidor dual monofásico, 505 Propulsores trifásicos, 508 Propulsores de convertidor trifásico de media onda, 509 Propulsores de semiconvertidor trifásico, 509 Propulsores de convertidor trifásico completo, 509 Propulsores de convertidor trifásico dual, 510 Propulsores de pulsador, 513 Principio de control de potencia, 514 Principio de control de freno regenerativo, 515 Principio de control de freno reostático, 518 Principio de control combinado de freno regenerativo y reostático, 519 Propulsores pulsadores de dos y uatro cuadrantes, 520 Pulsadores multifase, 522 Control en lazo cerrado de los propulsores de cd, 524 Función de transferencia en lazo abierto, 524 Función de transferencia en lazo cerrado, 528 Control en lazo por seguimiento de fase, 533 Control por microcomputadora de propulsores de cd, 534 CAPITULO 15 PROPULSORES DE CA541 Introducción, 541 Propulsores de motores de inducción, 542 Características de rendimiento, 543 Control del voltaje del estator, 549 Control del voltaje del rotor, 552 Control por frecuencia, 559 Control de voltaje y de frecuencia, 561 Control de corriente, 563 Control de voltaje, corriente, y frecuencia, 566 Control en lazo cerrado de motores de inducción, 568 Propulsores de motores síncronos, 573 Motores de rotor cilíndrico, 575 Motores de polos salientes, 578 Motores de reluctancia, 579 Motores de imán permanente, 580 Motores de reluctancia conmutada, 581 Control en lazo cerrado de motores síncronos, 582 Propulsores de motor de cd y ca sin escobillas, 582 CAPITULO 16 PROTECCION DE DISPOSITIVOS Y CIRCUITOS 591 Introducción, 591 Enfriamiento y disipadores de calor, 591 Circuitos de apoyo, 597 Transitorios de recuperación inversa, 597 Transitorios del lado de alimentación y del lado de carga, 603 Protección de voltaje mediante diodos de selenio y varistores de óxido metálico, 606 Protecciones de corriente, 607 Cómo utilizar los fusibles, 608 Corriente de falla con fuente de ca, 615 Corriente de falla con fuente de cd, 617 ER -