Sistemas Electrónicos de Alimentación de Equipos Industriales y de Telecomunicaciones Universidad de Oviedo Área de Tecnología Electrónica Grupo de Sistemas Electrónicos de Alimentación (SEA) Autor de las presentaciones: Javier Sebastián

Tema 1: Introducción a los sistemas electrónicos de alimentación Grupo de Sistemas Electrónicos de Alimentación (SEA) Universidad de Oviedo Área de Tecnología Electrónica Tema 1: Introducción a los sistemas electrónicos de alimentación SEA_uniovi_Intro_00

¿Qué es un sistema electrónico de alimentación ? Fuente primaria de energía eléctrica Sistema electrónico de alimentación + Carga (sistema electrónico) SEA_uniovi_Intro_01

Sistema electrónico de alimentación con múltiples cargas (multisalida) Fuente primaria de energía eléctrica Carga_1 a V1 Sistema electrónico de alimentación + Carga_2 a V2 Carga_3 a V3 SEA_uniovi_Intro_02

Sistema electrónico de alimentación Sistema electrónico de alimentación con múltiples entradas y múltiples cargas (multientrada y multisalida) Fuente primaria_1 a V1 + Carga_1 a V1 Sistema electrónico de alimentación Carga_2 a V2 + Carga_3 a V3 - Fuente primaria_2 a V2 SEA_uniovi_Intro_03

¿De qué consta un sistema electrónico de alimentación ¿De qué consta un sistema electrónico de alimentación? Convertidores electrónicos de potencia Bus Carga_1 a V1 + Convertidor_1 (CA/CC) Convertidor_3 (CC/CC) Fuente_1 + Convertidor_2 (CC/CC bidirec.) Carga_2 a V2 - Convertidor_4 (CC/CC) Fuente_2 Carga_3 a V3 Sistema electrónico de alimentación SEA_uniovi_Intro_04

Partes un convertidor electrónico de potencia Etapa de potencia Entrada del convertidor - Vref Av + Realimentación Salida del convertidor Circuito de mando - 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 SEA_uniovi_Intro_05

Tipos de convertidores ELECTRÓNICA DE POTENCIA 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: Convertidores CA/CC Rectificadores Convertidores CC/CC Convertidores CC/CC y troceadores Convertidores CC/CA Inversores (u onduladores) Convertidores CA/CA Cicloconvertidores. Poco usados hoy en día. Sustituidos por la conexión de rectificador e inversor en cascada 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. SEA_uniovi_Intro_06

La red eléctrica de corriente alterna (CA) 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) - Las tensiones están medidas en valores eficaces. Los valores de pico se obtienen multiplicando por 1,41 SEA_uniovi_Intro_07

La red eléctrica de CA en el mundo SEA_uniovi_Intro_08

Fluctuaciones rápidas en la tensión de entrada Hueco de tensión (“Outage”) Fallo de semiciclo de red Desvanecimiento (“Sag” o “Dip”) Elevación (“Swell”) SEA_uniovi_Intro_09

Fuentes primarias de Corriente Continua (CC) Tensión / celda Tensiones Baterías Pb - ácido 2V (1,75-2,6V) 12; 24; 48V Ni Cd y M H 1,2V (1,05-1,35V) 2,4; 3,6; 6; 12V Li Ion N·3,7V Térmicas 1,87V (1,2-2,07) 28V Panel solar 0,6V V pmax =0,45V Variable 3,7V SEA_uniovi_Intro_10

Tensiones de operación de diversas cargas electrónicas 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) SEA_uniovi_Intro_11

Ejemplo de arquitectura: sistema de alimentación de centrales telefónicas (I) Convertidor CC/CC (con trafo) + Convertidor CC/CC (con trafo) 5V cc Convertidor CA/CC (PFC) Convertidor CC/CC (con trafo) Red de alterna 3,3V cc - Convertidor CC/CC Batería 48V 15V cc + SEA_uniovi_Intro_12

Ejemplo de arquitectura: sistema de alimentación usado en aviónica + - 115 V ca, 400Hz 28 V cc Generador (turbina) Baterías Generador Auxiliar (en tierra) Convertidor CA/CC (PFC) CC/CC (con trafo) CC/CA (3 fases) SEA_uniovi_Intro_13

Convertidores usados en sistemas electrónicos de alimentación - Rectificadores - Rectificadores con Corrección del Factor de Potencia (PFC) Convertidores CA/CC - Convertidores CC/CC sin aislamiento - Convertidores CC/CC con aislamiento Convertidores CC/CC Convertidores CC/CA Inversores 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) SEA_uniovi_Intro_14