Sistemas Electrónicos de Alimentación de Equipos
Industriales y de Telecomunicaciones
Universidad de Oviedo
Autor de las presentaciones: Javier Sebastián
Grupo de Sistemas
Electrónicos de Alimentación (SEA)
Área de Tecnología
Electrónica
Tema 1: Introducción a los sistemas electrónicos de alimentación
Universidad de Oviedo
Área de Tecnología
Electrónica
Grupo de Sistemas Electrónicos de Alimentación (SEA)
SEA_uniovi_Intro_00
¿Qué es un sistema electrónico de alimentación ?
+ Sistema
electrónico de
alimentación
Fuente primaria de energía eléctrica
Carga (sistema
electrónico)
SEA_uniovi_Intro_01
Sistema electrónico de alimentación con múltiples cargas (multisalida)
+
Fuente primaria de energía eléctrica
Carga_1 a V1
Carga_2 a V2
Carga_3 a V3
Sistema
electrónico de
alimentación
SEA_uniovi_Intro_02
+
+
Fuenteprimaria_1 a V1
Carga_1 a V1
Carga_2 a V2
Carga_3 a V3
Fuenteprimaria_2 a V2
-
Sistema electrónico de alimentación con múltiples entradas y múltiples cargas
(multientrada y multisalida)
Sistema
electrónico de
alimentación
SEA_uniovi_Intro_03
Carga_3 a V3
Carga_1 a V1
Carga_2 a V2
Fuente_1
Fuente_2
+
+
-
Bus
Convertidor_1
(CA/CC)
Convertidor_2
(CC/CC
bidirec.)
Convertidor_3
(CC/CC)
Convertidor_4
(CC/CC)
¿De qué consta un sistema electrónico de alimentación? Convertidores electrónicos de potencia
Sistema electrónico de alimentaciónSEA_uniovi_Intro_04
Salida del convertidor
Entrada del convertidor
Etapa de potencia
-
Vref
Av
+Realimentación
- Etapa de potencia (transistores, diodos, bobinas, transformadores y
condensadores)
- Circuito de mando (tecnología analógica, digital o mixta)
- Red (redes) de realimentación de variables de entrada y/o salida
- Protecciones y redes de protección
Circuito de mando
Partes un convertidor electrónico de potencia
SEA_uniovi_Intro_05
Se clasifican en función del tipo de energía eléctrica (CC o CA) en la entrada y en la salida. Hay 4 tipos básicos de convertidores:
Rectificadores
Convertidores CC/CC y troceadores
Inversores (u onduladores)
Cicloconvertidores. Poco usados hoy en día. Sustituidos por la conexión de rectificador e inversor en cascada
Convertidores CA/CC
Convertidores CC/CC
Convertidores CC/CA
Convertidores CA/CA
La parte de la Electrónica que estudia este tipo de circuitos se llama:
ELECTRÓNICA DE POTENCIA
En este curso nos centraremos solamente en los convertidores útiles para realizar sistemas electrónicos de alimentación.
Tipos de convertidores
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La red eléctrica de corriente alterna (CA)
- Las tensiones están medidas en valores eficaces. Los valores
de pico se obtienen multiplicando por 1,41
Red Frecuencia Tensiones
Europea 50Hz 220, 230V (175-265V)
Americ./Jap. 60, 50Hz 110, 100V (85-135V)
Universal 50-60Hz 110-230V (85-265V)
Aviónica 400Hz 115V (80-165V)
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La red eléctrica de CA en el mundo
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Fluctuaciones rápidas en la tensión de entrada
Hueco de tensión (“Outage”)
Fallo de semiciclo de red
Desvanecimiento (“Sag” o “Dip”)
Elevación (“Swell”)
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Fuentes primarias de Corriente Continua (CC)
Fuentes primarias
Tensión / celda Tensiones
Baterías
Pb-ácido
2V (1,75-2,6V)
12; 24; 48V
Baterías
Ni-Cd y Ni-M-H
1,2V (1,05-1,35V)
2,4; 3,6; 6; 12V
Baterías
Li-Ion N·3,7V
Baterías Térmicas
1,87V (1,2-2,07)
28V
Panel solar 0-0,6V Vpmax=0,45V
Variable
3,7V
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Tensiones de operación de diversas cargas
electrónicas
Tensiones
5V; 3,3V; 1,5V; 0,9V; ?
-15V; 15V; 9V; 12V
3,6V; 6V; 12V; 24V
3,6V; 6V; 12V; 24V; 48V
12V; 15V
Tipo
Circuitos digitales
Circuitos analógicos
Circuitos de RF
Baterías
Accesorios (ventilador)
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Ejemplo de arquitectura: sistema de alimentación de centrales telefónicas (I)
5V cc
3,3V cc
15V cc
Batería48V
ConvertidorCA/CC(PFC)
ConvertidorCC/CC
(con trafo)
ConvertidorCC/CC
(con trafo)
+
-
Red de alterna
+
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ConvertidorCC/CC
(con trafo)
ConvertidorCC/CC
Ejemplo de arquitectura: sistema de alimentación usado en aviónica
+
-
115 V ca, 400Hz
28 V cc
Generador (turbina)
BateríasGenerador Auxiliar
(en tierra)
ConvertidorCA/CC(PFC)
ConvertidorCC/CC
(con trafo)
ConvertidorCC/CC
ConvertidorCC/CA
(3 fases)
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- Rectificadores
- Rectificadores con Corrección del Factor de Potencia (PFC)
- Convertidores CC/CC sin aislamiento
- Convertidores CC/CC con aislamiento
Inversores
Convertidores CA/CC
Convertidores CC/CC
Convertidores CC/CA
En este curso nos centraremos solamente en los convertidores CC/CC sin y con aislamiento galvánico y en rectificadores con Corrección del Factor de Potencia (PFC)
Convertidores usados en sistemas electrónicos de alimentación
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