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Questions and Answers
¿Cuál es el objetivo principal de la electrónica de potencia?
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¿Cuál de las siguientes aplicaciones no corresponde a la electrónica de potencia?
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¿Qué función cumplen los semiconductores en los circuitos de electrónica de potencia?
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¿Qué caracteriza a un interruptor ideal en electrónica de potencia?
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El término 'PWM' en electrónica de potencia se refiere a:
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¿Cuál es la diferencia clave entre un interruptor real y un interruptor ideal?
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La electrónica de potencia se aplica principalmente en:
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En la curva característica ideal de un interruptor, ¿qué representa la caída de tensión (V)?
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¿Cuál es la función principal de los convertidores electrónicos de potencia en la conversión de energía?
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¿Qué elemento NO es parte de un Sistema Electrónico de Potencia (SEP)?
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En el contexto de la electrónica de potencia, ¿qué se entiende por PWM?
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¿Cuál es el objetivo de utilizar interruptores controlados en un SEP?
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En un convertidor tipo buck, ¿cuál es la relación entre la tensión de entrada y la tensión de salida?
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¿Qué característica define a un convertidor boost en comparación con otros tipos de convertidores?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los sistemas de electrónica de potencia es correcta?
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En un circuito de control de potencia, ¿qué función se asocia a la sincronización de la onda de salida?
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Cuál es la principal característica de un diodo de recuperación rápida (FRED)?
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Qué tipo de diodo permite la conducción en ambas direcciones?
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Qué ocurre cuando se aplica un pulso de corriente al DIAC?
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Cuál es la máxima tensión inversa que pueden soportar los diodos de recuperación rápida?
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La caída de tensión directa en los rectificadores de bajo voltaje es generalmente:
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¿Cuál es una característica de los convertidores tipo buck?
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¿Qué función principal tiene un convertidor boost en comparación con un convertidor buck?
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En el contexto de la conmutación, ¿qué papel desempeña la modulación por ancho de pulso (PWM)?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el diodo DIAC es correcta?
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Los rectificadores de bajo voltaje son capaces de soportar corrientes de?
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En el convertidor tipo buck, ¿qué se espera que suceda con la tensión de salida en comparación con la tensión de entrada?
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¿Cuál es la principal función de un convertidor boost?
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¿Qué caracteriza al método de modulación por ancho de pulso (PWM) en electrónica de potencia?
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¿Cuál es un resultado esperado al utilizar un convertidor boost en un sistema eléctrico?
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En un sistema controlado por PWM, ¿qué acción se toma para aumentar la potencia a la carga?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el convertidor tipo buck es incorrecta?
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¿Qué ventaja ofrece la modulación PWM en comparación con otros métodos de control de potencia?
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En el contexto de los convertidores, ¿qué señal se utiliza para regular la salida en un sistema PWM?
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¿Cuál es la principal diferencia entre un convertidor tipo buck y un convertidor tipo boost?
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¿Cómo se relaciona el PWM (Modulación por Ancho de Pulso) en el contexto de la electrónica de potencia?
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El objetivo principal de un convertidor boost es:
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En un convertidor buck, ¿cuál es la relación entre la tensión de entrada (Vin) y la tensión de salida (Vout)?
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¿Qué efecto tiene el PWM en un sistema de electrónica de potencia?
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En electrónica de potencia, los convertidores buck y boost son utilizados principalmente para:
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¿Cuál es un resultado importante del uso adecuado de PWM en electrónica de potencia?
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El tiempo de conmutación en un interruptor ideal es:
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Study Notes
Convertidores Electrónicos de Potencia
- Se utilizan para la integración de energías renovables.
- Transforman la energía de una forma a otra (c.a. a c.c. o viceversa).
- Se utilizan para optimizar el consumo de potencia
Conversión de Energía
- La fuente de energía proporciona energía en una determinada forma (c.a. o c.c.).
- Existen diferentes tipos de fuentes de energía (paneles solares, centrales nucleares, presas hidroeléctricas, etc.).
- La energía se produce de diversas formas (corriente continua o alterna, monofásico-trifásico).
- Las cargas consumen energía de manera no unívoca, unas permiten cambios de corriente, otras cierto rizado, y algunas necesitan la energía totalmente estabilizada.
Consumo de Potencia (Power Consumption)
- La energía recogida se entrega de la manera más eficiente posible.
- Se necesitan convertidores para optimizar el consumo.
Esquema Tradicional
- Comprende un circuito de potencia, un controlador interno y externo, y un sistema electrónico de potencia.
- La energía fluye de la fuente hasta su consumo.
Sistema Electrónico de Potencia (SEP)
- Un convertidor es un circuito electrónico de potencia para recoger y entregar energía.
- Incluye interruptores controlados (semiconductores), inductancias, transformadores y condensadores.
- Se busca minimizar la pérdida de energía, idealmente no tener pérdidas.
Sistema Electrónico de Potencia (SEP) - Convertidor
- El convertidor realiza el proceso de recogida y entrega de la energía.
- Se compone de interruptores controlados (semiconductores), inductancias, transformadores, y condensadores.
- Busca la máxima eficiencia.
Sistema Electrónico de Potencia (SEP) - Circuito de Control
- Este circuito sintetiza la onda de salida.
- Se asegura la calidad de la onda de acuerdo a la carga.
Electrónica de Potencia
- Aplicación de la electrónica de estado sólido para el control y conversión de la potencia eléctrica.
- Se centra en el estudio de circuitos y técnicas que permiten la manipulación de energía eléctrica.
- El objetivo principal es el rendimiento.
- Tiene aplicaciones tradicionales en entornos industriales y transporte.
- Actualmente se usa en aplicaciones cotidianas y en nuevos entornos.
Electrónica de Potencia - Aplicaciones
- Uso tradicional en entornos industriales y transporte (trenes, tranvías, carros de golf).
- Uso actual en aplicaciones cotidianas (electrodomésticos, aires acondicionados, herramientas).
- Uso actual en nuevos entornos (coches eléctricos, sistemas de potencia FACTS, sistemas de energía renovables).
Electrónica de Potencia - Visión Interdisciplinar
- La electrónica de estado sólido incluye dispositivos y circuitos que dependen de diferentes campos tecnológicos.
Dispositivos de Potencia
- Funcionan como interruptores (semiconductores).
- Los estados son ACTIVADO (ON) y DESACTIVADO (OFF).
Interruptor (Semiconductor)
- Mision: controlar el flujo de corriente/tensión hacia un circuito con la mayor eficiencia posible.
- Curva característica ideal: relación entre corriente y caída de tensión.
- Tiempo de conmutación ideal: nulo. En la realidad, el tiempo de conmutación no es nulo.
- Tensión - Corriente, ideal: soporta una tensión e intensidad infinita. Real: soporta tensiones y corrientes máximas elevadas.
- Potencia: interruptores ideales tienen potencia de control nula. Reales la tienen no nula.
Tiempo de Conmutación
- Interruptor ideal: tiempo de conmutación nulo.
- Interruptor real: tiempo de conmutación distinto de cero.
Tensión - Corriente
- Interruptor ideal: soporta una tensión e intensidad infinita.
- Interruptor real: soporta tensiones y corrientes elevadas.
Potencia
- Interruptor ideal: potencia de control nula.
- Interruptor real: potencia de control no nula.
Resistencia
- Interruptor ideal: resistencia infinita en OFF y nula en ON.
- Interruptor real: resistencia no nula en ON, y coeficiente de temperatura positivo.
Semiconductores de Potencia
- Requisitos: dos estados definidos (bloqueo/conducción), rápida conmutación, poco consumo y gestión de grandes potencias.
- Clasificación: no controlados (diodos) y controlados (tiristores, GTOs, TRIACS, SCS).
Semiconductores de Potencia - No Controlados
- Conducción o bloqueo en función del signo de la señal.
- Incluye diodos, DIAC y Shockley.
Semiconductores de Potencia - Controlados
- Conducción o bloqueo en función de una señal de control.
- Tipos: semi-controlables (conducción) y completamente controlables (conducción y bloqueo).
- Incluye: tiristores, GTO, TRIAC, SCS.
Semiconductores de Potencia - Controlados por Pulso
- El dispositivo conduce (ON) en función de un pulso de control de corriente o tensión, y se mantiene en ON hasta que la corriente disminuye a un valor determinado.
- Incluye: tiristores (SCR), GTOs, TRIAC, SCS.
Semiconductores de Potencia - Controlados por Señal
- El dispositivo conduce (ON/OFF) dependiendo de una señal de control permanente
- Incluye: transistores bipolares (BJT), MOSFET, IGBT, UJT.
Factor de Forma
- Los factores de forma en sistemas electrónicos de potencia (SEP) representan la integración de componentes electrónicos, los tamaños relativos de los componente.
Sistemas Electrónicos de Potencia (SEP) - Factores de Forma
- Los factores de forma se refieren a los tamaños relativos de los componentes y su integración en los sistemas electrónicos de potencia.
- Representan la miniaturización de los componentes y su influencia en los sistemas.
Sistemas Electrónicos de Potencia (SEP)
- Necesidad de elementos de conversión (ej: convertir de corriente alterna a corriente continua)
- Cargas que consumen energía de diferentes maneras.
- Características deseadas: eficiencia energética, pocos componentes, subproductos minimos no deseados.
- Problema: generación de subproductos indeseados.
Convertidor Conmutado
- Carecen de partes móviles.
- Se busca maximizar la eficiencia energética, minimizar la perdida de potencia.
- Los factores que definen un convertidor conmutado son el Coste de energía y la disipación de calor.
Tipos de Convertidores
- Conversión alterna-continua: rectificador.
- Conversión continua-alterna: inversor.
- Conversión continua-continua: troceador, chopper, regulador cc.
- Conversión alterna-alterna: reguladores ca, cicloconversores.
Rectificador
- Convierte la señal de corriente alterna (CA) a continua (CC).
- No controlado (diodos) o controlado (tiristores, triacs), semicontrolado.
- El rectificador genera una señal con una media distinta de cero.
Rectificador No Controlado
- El valor de tensión de salida depende de la tensión de entrada y la topología del convertidor.
- No se puede controlar la tensión de salida
- Flujo de potencia unidireccional.
- Se compone de diodos.
Rectificador No Controlado Monofásico
- Circuito de media onda y circuito de onda completa.
- En realidad los dispositivos de rectificación generan una señal con armónicos.
Rectificador No Controlado Trifásico
- Circuito de onda media y circuito de onda completa.
Rectificador Controlado
- Se puede ajustar la tensión de salida independientemente de la tensión de entrada.
- Se pueden obtener tensiones de salida negativas.
- El flujo de potencia puede ser bidireccional.
- Compuesto por tiristores, triacs…
- Permite controlar cuándo se aplica el pulso en la puerta de los tiristores.
Sistema Fotovoltaico Conectado a Red (SFCR)
- Diseñados para verter a la red la energía generada.
- Componentes básicos: generadores FV, inversores, cajas de conexionado y protecciones.
- Tipos de conexión de los inversores. Diseño básico del sistema.
Inversor Fotovoltaico
- Dispositivo que convierte la corriente continua de los paneles fotovoltaicos a corriente alterna a una tensión y frecuencia determinada.
- Permite conectar el sistema de generación a la red.
(All the other sections remain the same)
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Description
Este cuestionario está diseñado para evaluar tu conocimiento sobre la electrónica de potencia, incluyendo sus aplicaciones, componentes esenciales y funciones. Cada pregunta te llevará a reflexionar sobre los conceptos fundamentales, como los interruptores ideales y los semiconductores. ¡Pon a prueba tu comprensión y aprende más sobre esta fascinante disciplina!
