TEMA 9: Aplicaciones de la electrónica de potencia Lección 25: Aplicaciones en tracción Lección 26: Otras aplicaciones industriales Lección 27: Otras aplicaciones Lección 28: Conexión de equipos a la red. Normativa. La materia que se ha de impartir se ha estructurado en 4 bloques: Una introducción a la Electrónica de Potencia. El análisis de las distintos tipos de conversiones energéticas (considerando los interruptores ideales). El estudio de las peculiaridades y protección de los dispositivos utilizados en Electrónica de Potencia. Y finalmente las Aplicaciones y algunos aspectos prácticos de los circuitos de potencia. Lección 29: Nuevas tendencias

TEMA 9: Aplicaciones de la electrónica de potencia Lección 27: Otras aplicaciones 27.1 Balastos electrónicos 27.2 Aire acondicionado y calefacción 27.3 Sistemas de caldeo por inducción 27.4 Soldadura por arco eléctrico

Lección 27: Otras aplicaciones Balastos electrónicos Fuentes de luz artificial: Tipo de fuentes de luz Rendimiento luminoso Vida útil Lámparas incandescentes 12 a 18 lm/W 1000 horas Lámparas halógenas 18 a 22 lm/W 1500 horas Fluorescentes 70 a 100 lm/W 20000 horas Halogenuros metalicos 70 a 80 lm/W 6000 horas Mercurio A. P. 60 lm/W 25000 horas Sodio B. P. 183 lm/W 6000 horas Sodio A. P. 130 lm/W 24000 horas LEDs alta eficiencia 25 lm/W 150000 horas

Lección 27: Otras aplicaciones Balastos electrónicos Fuentes de luz artificial: Lámpara de mercurio a alta presión Lámpara halógena 350 400 450 500 550 600 650 700 750 350 400 450 500 550 600 650 700 750  [nm]  [nm]

Lección 27: Otras aplicaciones Lámparas de Descarga Lección 27: Otras aplicaciones Balastos electrónicos Comportamiento en frecuencia de lámparas de descarga Baja frecuencia (50 Hz – 60 Hz) Comportamiento no lineal Alta frecuencia (10 kHz – en adelante) Comportamiento resistivo Esta impedancia equivalente de la lámpara presenta un comportamiento dependiente de la frecuencia de alimentación. En baja frecuencia: picos de reencendido, zener en anti-serie. En alta frecuencia: procesos más rápidos que la característica de tiempos de la descarga: luz sin reencendidos. Equivalente resistivo.

Lección 27: Otras aplicaciones Lámparas de Descarga Lección 27: Otras aplicaciones Balastos electrónicos Comportamiento en frecuencia de lámparas de descarga Estabilidad en muy baja frecuencia i Alimentando mediante fuente de tensión (conexión a red eléctrica) 1.- En el equilibrio, Ionización = recombinaciones. 2.- Si momentáneamente ionización > recombinaciones, la corriente aumenta, y la tensión disminuye (nueva carga neta). 3.- Pero en bornes de la lámpara hay una fuente de tensión: la corriente sigue aumentando. 4.- Destrucción. Esta impedancia equivalente de la lámpara presenta un comportamiento dependiente de la frecuencia de alimentación. En baja frecuencia: picos de reencendido, zener en anti-serie. En alta frecuencia: procesos más rápidos que la característica de tiempos de la descarga: luz sin reencendidos. Equivalente resistivo. u BALASTO ELECTRÓNICO

Lección 27: Otras aplicaciones Lámparas de Descarga Lección 27: Otras aplicaciones Balastos electrónicos Ventajas del balasto electrónico Estabilidad Control, Monitorización Potencia Protecciones Regulación … Rectif. / Filtro EMI PFC / Bus DC Puesto que la característica tensión corriente es negativa, es preciso utilizar un elemento que limite la corriente en la descarga. Este elemento es el balasto. El de BF es generalmente una devanado de L elevada, que limita la corriente. Pueden obtenerse una serie de mejoras en el rendimiento y en las prestaciones si se utilizan balastos electrónicos. Estos balastos están formados de distintas etapas. Las de adecuación de las fuentes de electricidad primarias a un bus de continua, las inversoras, las de control, etc. Teóricamente proporcionan un serie de ventajas muy importantes. Sin embargo, debido a la aparición de AR en las frecuencias más adecuadas para este tipo de alimentación, no existen actualmente balastos ELECTRÓNICOS comerciales para lámparas HID Inversor HF Estabilidad Bus DC

Lección 27: Otras aplicaciones Lámparas de Descarga Lección 27: Otras aplicaciones Balastos electrónicos Balasto desde red Puesto que la característica tensión corriente es negativa, es preciso utilizar un elemento que limite la corriente en la descarga. Este elemento es el balasto. El de BF es generalmente una devanado de L elevada, que limita la corriente. Pueden obtenerse una serie de mejoras en el rendimiento y en las prestaciones si se utilizan balastos electrónicos. Estos balastos están formados de distintas etapas. Las de adecuación de las fuentes de electricidad primarias a un bus de continua, las inversoras, las de control, etc. Teóricamente proporcionan un serie de ventajas muy importantes. Sin embargo, debido a la aparición de AR en las frecuencias más adecuadas para este tipo de alimentación, no existen actualmente balastos ELECTRÓNICOS comerciales para lámparas HID

Inversor de frecuencia variable Lámparas de Descarga Lección 27: Otras aplicaciones Aire acondicionado y calefacción Entre el 30 y el 40% de la energía eléctrica consumida en los hogares se utiliza para calentar o enfriar la temperatura del ambiente. Para el aire acondicionado suelen utilizarse bombas de calor. En el caso de calefacción , debido a bajas constantes de tiempo, se emplea control integral. Red 230V 50Hz Inversor de frecuencia variable Motor de alterna Bomba de calor Rectificador Puesto que la característica tensión corriente es negativa, es preciso utilizar un elemento que limite la corriente en la descarga. Este elemento es el balasto. El de BF es generalmente una devanado de L elevada, que limita la corriente. Pueden obtenerse una serie de mejoras en el rendimiento y en las prestaciones si se utilizan balastos electrónicos. Estos balastos están formados de distintas etapas. Las de adecuación de las fuentes de electricidad primarias a un bus de continua, las inversoras, las de control, etc. Teóricamente proporcionan un serie de ventajas muy importantes. Sin embargo, debido a la aparición de AR en las frecuencias más adecuadas para este tipo de alimentación, no existen actualmente balastos ELECTRÓNICOS comerciales para lámparas HID uRED uCARGA

Inversor de frecuencia fija (30kHz) Lámparas de Descarga Lección 27: Otras aplicaciones Caldeo por inducción Una corriente que circula por una bobina provoca corrientes inducidas en un elemento metálico; estas corrientes calientan el elemento metálico Red 230V 50Hz Inversor de frecuencia fija (30kHz) Rectificador Bobina de inducción Instalaciones industriales: Red trifásica Inversor resonante con salida en corriente o en tensión Control integral Puesto que la característica tensión corriente es negativa, es preciso utilizar un elemento que limite la corriente en la descarga. Este elemento es el balasto. El de BF es generalmente una devanado de L elevada, que limita la corriente. Pueden obtenerse una serie de mejoras en el rendimiento y en las prestaciones si se utilizan balastos electrónicos. Estos balastos están formados de distintas etapas. Las de adecuación de las fuentes de electricidad primarias a un bus de continua, las inversoras, las de control, etc. Teóricamente proporcionan un serie de ventajas muy importantes. Sin embargo, debido a la aparición de AR en las frecuencias más adecuadas para este tipo de alimentación, no existen actualmente balastos ELECTRÓNICOS comerciales para lámparas HID

Lección 27: Otras aplicaciones Lámparas de Descarga Lección 27: Otras aplicaciones Soldadura por arco eléctrico Característica tensión-corriente negativa Aislamiento + rectificador controlado (control integral) Rectificador controlado (puente de SCRs) Red 230V 50Hz Transformador Soldadura por resistencia Aislamiento + rectificador controlado (control integral) Puesto que la característica tensión corriente es negativa, es preciso utilizar un elemento que limite la corriente en la descarga. Este elemento es el balasto. El de BF es generalmente una devanado de L elevada, que limita la corriente. Pueden obtenerse una serie de mejoras en el rendimiento y en las prestaciones si se utilizan balastos electrónicos. Estos balastos están formados de distintas etapas. Las de adecuación de las fuentes de electricidad primarias a un bus de continua, las inversoras, las de control, etc. Teóricamente proporcionan un serie de ventajas muy importantes. Sin embargo, debido a la aparición de AR en las frecuencias más adecuadas para este tipo de alimentación, no existen actualmente balastos ELECTRÓNICOS comerciales para lámparas HID Rectificador controlado (puente de SCRs) Red 230V 50Hz Transformador