1.- QU ES ELECTRNICA DE POTENCIA?Se denomina electrnica de potencia a la rama de la ingeniera elctrica que se refiere a la aplicacin de dispositivos electrnicos, principalmente semiconductores, al control y transformacin de potencia elctrica. Esto incluye tanto aplicaciones en sistemas de control como de suministro elctrico a consumos industriales o incluso la interconexin sistemas elctricos de potencia.

El principal objetivo de esta disciplina es el procesamiento de energa con la mxima eficiencia posible, por lo que se evitan utilizar elementos resistivos, potenciales generadores de prdidas por efecto Joule. Los principales dispositivos utilizados por tanto son bobinas y condensadores, as como semiconductores trabajando en modo corte/saturacin (on/off).

2.- CULES SON LOS DIVERSOS TIPOS DE TIRISTORES?Los tiristores son una familia de dispositivos semiconductores de cuatro capas (pnpn), que se utilizan para controlar grandes cantidades de corriente mediante circuitos electrnicos de bajo consumo de potencia.La palabra tiristor, procedente del griego, significa puerta. El nombre es fiel reflejo de la funcin que efecta este componente: una puerta que permite o impide el paso de la corriente a travs de ella. As como los transistores pueden operar en cualquier punto entre corte y saturacin, los tiristores en cambio slo conmutan entre dos estados: corte y conduccin.Dentro de la familia de los tiristores, trataremos en este tutorial los tipos ms significativos: Diodo Shockley, SCR (SiliconControlledRectifier), GCS (GateControlledSwitch), SCS (SiliconControlledSwitch), Diac y Triac.EL DIODO SHOCKLEYEl diodo Shockley es un tiristor con dos terminales: nodo y ctodo. Est constituido por cuatro capas semiconductoras que forman una estructura pnpn. Acta como un interruptor: est abierto hasta que la tensin directa aplicada alcanza un cierto valor, entonces se cierra y permite la conduccin. La conduccin contina hasta que la corriente se reduce por debajo de un valor especfico (IH).SCR (SILICON CONTROLLED RECTIFIER)El SCR es un dispositivo de cuatro capas muy similar al diodo Shockley, con la diferencia de poseer tres terminales: nodo, ctodo y puerta (gate). Al igual que el diodo Shockley, presenta dos estados de operacin: abierto y cerrado, como si se tratase de un interruptor.

GCS (GATE CONTROLLED SWITCH)Este dispositivo es similar al SCR, con la diferencia de que el GCS puede interrumpir el paso de corriente con una seal en el terminal degate.Igual que el SCR, no permitir el paso de corriente hasta que un pulso positivo se reciba en el terminal de puerta. La diferencia se encuentra en que el GCS puede pasar al estado de corte mediante un pulso negativo 10 20 veces mayor que el pulso positivo aplicado para entrar en conduccin.Los GCS estn diseados para cargas relativamente pequeas y pueden soportar slo unas pocas decenas de amperios.SCS (SILICON CONTROLLED SWITCH)Es similar en cuanto a construccin al SCR. La diferencia est en que posee dos terminales de puerta, uno para entrar en conduccin y otro para corte. El SCS se suele utilizar en rangos de potencia menores que el SCR.El SCS tiene aplicaciones muy similares a las de SCR. Este ltimo tiene la ventaja de poder abrirse ms rpido mediante pulsos en cada uno de los terminales degate, pero el inconveniente que presenta respecto al SCR es que se encuentra ms limitado en cuanto a valores de tensin y corriente. Tambin se utiliza en aplicaciones digitales como contadores y circuitos temporizadores.EL DIACEs un tipo de tiristor que puede conducir en los dos sentidos. Es un dispositivo de dos terminales que funciona bsicamente como dos diodos Shockley que conducen en sentidos opuestos.La curva de funcionamiento refleja claramente el comportamiento del diac, que funciona como un diodo Shockley tanto en polarizacin directa como en inversa.Cualquiera que sea la polarizacin del dispositivo, para que cese la conduccin hay que hacer disminuir la corriente por debajo de la corriente de mantenimientoIH. Las partes izquierda y derecha de la curva, a pesar de tener una forma anloga, no tienen por qu ser simtricas.

EL TRIACEste dispositivo es simular al diac pero con un nico terminal de puerta (gate). Se puede disparar mediante un pulso de corriente degatey no requiere alcanzar el voltajeVBOcomo el diac.En la curva caracterstica se indica que para diferentes disparos, es decir, para distintas corrientes aplicadas engate, el valor deVBOes distinto. En la parte de polarizacin positiva, la curva de ms a la izquierda es la que presenta un valor deVBOms bajo, y es la que mayor corriente degateprecisa en el disparo. Para que este dispositivo deje de conducir, como en el resto de los casos, hay que hacer bajar la corriente por debajo del valorIH.

Al igual que el SCR, se emplean para controlar la potencia suministrada a una carga. El triac puede dispararse de tal modo que la potencia en alterna sea suministrada a la carga durante un tiempo determinado de cada ciclo. La diferencia con el SCR es que se puede disparar tanto en la parte positiva que en la negativa del ciclo, de tal manera que la corriente en la carga puede circular en los dos sentidos.

3.- QU ES UN CIRCUITO DE CONMUTACIN?Los circuitos de conmutacin se basan en interruptores que permiten o no la circulacin de una corriente elctrica, estos interruptores pueden ser manuales si se actan directamente, como un interruptor de la luz, por ejemplo; elctricos: rels o contactores, si su actuacin es electro-mecnica, o electrnicos, transistores o puertas lgicas, si se basan en la tecnologa electrnica.Por sencillez, representaremos un interruptor o conmutador por sus contactos elctricos, si un interruptor conecta dos puntosayb, diremos que est abierto si no permite la circulacin elctrica entre esos dos puntos:ayb. Diremos que est cerrado si permite la circulacin elctrica entre esos dos puntos.4.- CULES SON LAS CONDICIONES PARA QUE UN TIRISTOR CONDUZCA?Eltiristorsecomportacomo uncircuito abiertohasta que activa su compuerta (GATE) con un pulso detensinque causa una pequea corriente. (se cierra momentneamente el interruptor S).El tiristor conduce y se mantiene conduciendo, no necesitando de ninguna seal adicional para mantener la conduccin.No es posible desactivar el tiristor (que deje de conducir) con la compuerta.Caractersticas del pulso de disparo:La duracin del pulsoaplicadoa la compuerta G debe ser lo suficientemente largo para asegurar que la corriente de nodo se eleve hasta el valor de retencin. Otro aspecto importante a tomar en cuenta es laamplituddel pulso, que influye en la duracin de ste.5.- CMO SE PUEDE DESACTIVAR UN TIRISTOR EN CONDUCCIN?El tiristor una vez activado, se mantiene conduciendo, mientras la corriente de nodo (IA) sea mayor que la corriente de mantenimiento (IH). Normalmente la compuerta (G) no tiene control sobre el tiristor una vez que este est conduciendo.Opciones para desactivar un tiristor:1. Se abre el circuitos del nodo (corriente IA= 0)2. Se polariza inversamente el circuito nodo-ctodo (el ctodo tendr un nivel de tensin mayor que el del nodo)3. Sederivala corriente del nodo IA, de manera que esta corriente se reduzca y sea menor a la corriente de mantenimiento IH.Si se disminuye lentamente el voltaje (tensin), el tiristor seguir conduciendo hasta que por l pase una cantidad de corriente menor a la llamada "corriente de mantenimiento o de retencin (IH)", lo que causar que eltiristordeje de conducir aunque la tensin VG (voltaje de la compuerta con respecto a tierra) no seacero.Como se puede ver el SCR , tiene dos estados:1- Estado de conduccin, en donde la resistencia entre nodo y ctodo es muy baja2- Estado de corte, donde laresistenciaes muyelevada.6.- QU ES CONMUTACIN DE LNEA?Para fines prcticos un conmutador, hablando de telefona es una caja controladora de lneas telefnicas, por ejemplo recibe 10 lneas del proveedor de telefona y administra estas lneas en un grupo de varias extensiones, como las que usa la secretaria, la de recepcin, el jefe, los de almacn, los supervisores, por darte un ejemplo fcil. O aunmas fcil, el conmutador viene hacer lo que antes una telefonista hacia en una central telefnica, solo que ahora lo hace esa caja.

Existen varios fabricantes de conmutadores, pero dentro de los mas populares son los Siemens y Panasonic.O en definicin mas cientfica un conmutador es un dispositivo que encamina y dirige de forma pre programada u ordenada, lneas elctricas, de gases e incluso fluidos a diferentes salidas.7.- QU ES CONMUTACIN FORZADA?En algunos circuitos de tiristor, el voltaje de entrada es de cd, para desactivar al tiristor, la corriente en sentido directo del tiristor se obliga a pasar por ceroutilizando un circuito adicional conocido como circuito de conmutacin. Esta tcnica se conoce como conmutacin forzada y por le comn se aplica en los convertidores de cd a cd (pulsadores) y en convertidoresde cd a ca (inversores). La conmutacin forzada de un tiristor se puede lograr de siete maneras diferentes, que pueden clasificarse como:Auto conmutacinConmutacin por impulsoConmutacin por pulso resonanteConmutacin complementariaConmutacin por pulso externoConmutacin del lado de la cargaConmutacin del lado de la lneaEstaclasificacin de las conmutaciones forzadas se basa en la disposicin de los componentes del circuito de conmutacin y en la forma en que la corriente de un tiristor se fuerza a cero. El circuito deconmutacin est formado por lo general de un capacitar, un inductor y uno o ms tiristores y/o diodos.8.- CULES SON LAS DIFERENCIAS ENTRE TIRISTOR Y EL TRIAC?Convengamos que en muchos campos donde el tiristor reinaba a ido perdiendo de a poco ese terreno, con el advenimiento de los sistemas PWM y la aparicin por sobre todo del IGBT que dio cuenta de uno de los grandes problemas de los tiristores.... Su apagado....

A un tiristor es bastante sencillo dispararlo ms alla si esta conectado a alterna o continua en alterna al quitar el pulto o seal en el gate cuando pase por cero (sin entrar en detalles) se apagara solo. razn por la cual fue muy utilizado para el control de puentes rectificadores, y variadores de velocidad..

El tema es cuando trabaja en CC sin embargo si es posible apagarlo pero sus circuitos para ello complican demasiado el diseo, por lo que cuando esa es la necesidad el IGBT cobra pre-pondernacia, ya que tanto encendido como apagado se controla por el gate.

Un ejemplo de aplicacin en CC fue su utilizacin en los finales de los 70 en el comando de el horizontal de los televisores a color, demostrando las firmas que lo hicieron un gran alarde del manejo de la tecnologia,

El TRIAC sobre todo encuentra su uso en electrnica industrial, auque cada vez menos9.- CUL ES LA CARACTERSTICA DE COMPUERTA DE UN GTO?La estructura del GTO es esencialmente la que un tiristor convencional. Existen 4 capas de silicio (PNPN), 3 uniones (P-N, N-P y P-N) y tres terminales: nodo (A), ctodo (C o K) y puerta (G). La diferencia en la operacin radica en que una seal negativa en la puerta (G) puede apagar el GTO. Mientras el GTO se encuentre apagado y no exista seal en la puerta, el dispositivo se bloquea para cualquier polaridad en el nodo, pero una corriente de fuga (IA leak) existe. Con un voltaje de bias en directa el GTO se bloquea hasta que un voltaje de ruptura VAK = VB0 es alcanzado. En este punto existe un proceso dinmico de encendido., VAK = 3V y la corriente IA es determinada por la carga.10.- CUL ES EL TIEMPO DE DESACTIVACIN DE UN TIRISTOR?Estetiristorsoporta corrientes de hasta IT(rms) = 5A y la corriente mxima dedisparoes IGT(max) es I=15mA a 25C para una VGT(max) V =2.5 V.El tiempo de desactivacin es De 10 a 20 microsegundos.

Otro ejemplo es el C701 de SPCO capaz de soportar 1300A con una corriente IGT=500mA.Adems, eldisparodebe tener una duracin dependiente deltiristorcon valores tpicos de 1 useg para que resulte eficaz. El tiempo de conexin o de activacin es el tiempo que tarda en conducir eltiristordesde que se ha producido eldisparo.11.-Qu es un convertidor?

m.electr.-Aparatoquesirveparavariarlafrecuenciaotensindeunacorrienteelctrica.

ingen.mecn.-Aparatoquesirveparatransformarunacorrienteelctricacontinuaenalterna.

m.electr.Cualquierdispositivoquetransformaunacorrientemonoopolifsica,deunadeterminadafrecuencia,enotracorrientecontinuaobienalterna,dedistintonmerodefasesodistintafrecuencia.Sitransformalacorrientealternaencontinua,sellamarectificadorysiefectalaoperacininversa,vibrador.

ingen.mecn.convertidordeparDispositivoparavariarlarelacindetransmisin,yconelloelparylavelocidaddegiro.metal.(V.procesoBessemer.)12.-Cual es el principio de conversion de ca-cd?Funciona con dos tiristores de conmutacion natural. El valor promedio del voltaje de salida se puede controlar variando el tiempo de conduccion de los tiristores y el angulo de retrazo de disparo .13.-. Cual es el principio de conversion deca-ca?Funciona con una fuente de corriente alterna fija y un TRIAC, el cual se utiliza para obtenerun voltaje de salida de corriente alterna. Tambien se conoce como Controladores de Voltaje de CA.14.- Cual es el principio de conversion de cd-cd?Principio de operacin de Choppers Un convertidor cd-cd convierte en forma directa de cd a cd y se llama simplemente convertidor de cd o chopper. Se puede considerar que un convertidor cd es el equivalenteen cd de un transformador de ca, se puede usar para subir o bajar el voltaje de una fuente15.-Cual es el principio de conversion cd-ca?Se conoce como un inversor. Inversor monofasico de transistor.La funcin de un inversor o convertidor de corriente directa a corriente alterna, es precisamente esa, convertir la corriente directa de una batera (acumulador)Este circuito de tres secciones: El oscilador, el distribuidor y la salida de potencia.El oscilador est conformado principlamente por el IC1, la frecuencia de oscilacin est determinada por R1, R2 y C2, el ajuste de esta est a cargo de R1. En el pin 3 de IC1 estn presentes los pulsos que a travs de R3 son entregados al pin 3 de IC2. El distribuidor, est conformado por IC2, que tambin podramos llamar alternador y amplificador, ya que se encarga de alternar y amplificar los pulsos y entregarlos alternadamente a cada uno de los transistores Q1 y Q2.16.-Cuales son los pasos incluidos en el diseo de un equipo de electronica de potencia? Son 4 pasos a seguir: 1) Diseo de los circuitos de potencia. 2) Proteccion de los dispositivos de potencia. 3) Determinacion de la estrategia de control. 4) Diseo de los circuitos logicos y de mando.17.-Cules son los efectos perifricos del equipo de electrnica de potencia?Las operaciones de los convertidores de potencia se basan en la conmutacin de dispositivos semiconductores de potencia y como resultado, los convertidores introducen armonicas de corriente y de voltaje en el sistema de alimentacin y en la salida de los convertidores. Normalmente es necesario introducir filtro en la salida y en la entrada de un sistema convertidor para reducir a una magnitud aceptable el nivel de armonicas.18.-Cuales son Diferencias entre las caractersticas de compuerta de los GTO y los tiristores?En que los tiristores no se desactivan por medio de la compuerta y los GTO si se les aplica un pulso negativo o a la compuerta se pueden desactivar de su modo de operacin.19.-Cuales son las Diferencias entre las caractersticas de compuerta de tiristores y transistores?:Los transistores se activan por medio de corriente y los tiristores por medio de voltaje.20.- CULES SON LAS DIFERENCIAS EN LAS CARACTERSTICAS DE COMPUERTA DE LOS BJT Y LOS MOSFET?Los transistores bipolares de alta potencia son comunes en los convertidores de energa a frecuencias menores que 10 Khz. Y su aplicacin es eficaz en las especificaciones de potencia de hasta 1200 V, 400 A. un transisor bipolar tiene tres terminales: base, emisor y colector. Por lo general, se opera en forma de interruptor en la configuracin de emisor comn.Mientras que la base de un transistor NPN este a un potencial ms alto que el emisor, y la corriente de base sea lo suficientemente grande como para excitar al transistor en la regin de saturacin, el transistor se conservar activado siempre que la unin del colector al emisor est correctamente polarizada.La cada directa de un transistor en conduccin esta en el rango de 0.5 a 1.5 V. si elvoltajede excitacin de la base es retirado, el transistor se conserva en modo de no conduccin. (es decir, desactivado).Los MOSFET de potencia se utilizan en convertidores de potencia de alta velocidad y estn disponibles en una especificacin de relativamente poca potencia en rango de 1000V, 50 A, en un rango de frecuencia de varias decenas de Khz.21.- CUL ES LA CARACTERSTICA DE COMPUERTA DE UN IGBT?Los IGBT son transistores de potencia controlados por voltaje. Por naturaleza, son ms rpidos que los BJT, pero aun no tan rpidos como los MOSFET. Sin embargo, ofrecen caractersticas de excitacin y de salida muy superiores a las altas corrientes y frecuencias de hasta 20 Khz. Los IGBT, estn disponibles hasta 1200 V, 400 A.22.- CUL ES LA CARACTERSTICA DE COMPUERTA DE UN MCT?Un MCT se puede activar mediante un pequeo pulso de voltaje negativo, sobre la compuerta MOS respecto a su nodo), y descativar mediante un pulso pequeo de voltaje positivo.23.-CUL ES LA CARACTERSTICA DE COMPUERTA DE UN SIT?Un SIT es un dispositivo de alta potencia y de alta frecuencia. Es en esencia, la versin en estado slido de un tubo de vacio trodo, y es similar a un JFET. Tiene una capacidad de potencia de bajo ruido, baja distorsin y alta frecuencia de audio. Los tiempos de activacin y desactivacin son muy cortos, tpicamente de o.25 useg.La caracterstica de normalmente activo y la alta cada de voltaje limitan sus aplicaciones para conversiones de energa de uso general. La especificacin de uso de corriente de los SIT pueden ser hasta de 1200V, 300 A, y la velocidad de interrupcin puede ser tan alta como 100Khz.Los SIT son adecuados para aplicaciones de alta potencia , alta frecuencia (es decir, audio, VHF/UHF y amplificadores de microondas).24.- CULES SON LAS DIFERENCIAS ENTRE UN BJT Y LOS IGBT?-Los IGBT son transistores de potencia controlados por voltaje-Son ms rpidos que los BJT-Los IGBT son adecuados para altos voltajes, altas corrientes.-Maneja frecuencias de hasta 20Khz.-Los IGBT estn disponibles hasta 1200V, 400 A.-Los BJT son transistores de potencia controlados por corriente.-Son menos rpidos que los BJT-No son adecuados para altos voltajes, altas corrientes.-Maneja frecuencias menores de 10 Khz-Puede manejar voltajes hasta 1200V y corrientes hasta 400 A25.- CULES SON LAS DIFERENCIAS ENTRE LOS MCT Y LOS GTO?-Los GTO se activan mediante la aplicacin de un pulso breve positivo a las compuertas.-Los GTO se desenergizan mediante la aplicacin de un pulso corto negativo a las compuertas.-No requieren de ningn circuito de conmutacin-Son muy atractivos para la conmutacin forzada de convertidores-Estn disponibles hasta 400V , 3000.-Los MCT se pueden energizar mediante un pequeo pulso de voltaje negativo sobre la compuerta MOS (respecto a su nodo).-Los MCT se desenergizan mediante un pulso pequeo de voltaje positivo.-La ganancia de desenergizacin es muy alta.-Los MCT estn disponibles hasta 1000V, 100A.26.- CULES SON LAS DIFERENCIAS ENTRE LOS SITH Y LOS GTO?-Los GTO y los SITH son tiristores auto desactivados.-Los GTO y los SITH se energizan mediante la aplicacin de un pulso breve positivo a las compuertas.-Los GTO y los SITH se desenergizan mediante la aplicacin de un pulso corto negativo a las compuertas.-Los SITH se diferencian de los GTO en sus especificaciones ya que los SITH estn disponibles hasta 1200V, 300A. y los GTO estn disponibles 4000V, 300 A.-Los SITH se aplican a convertidores de mediana potencia.-Los SITH manejan frecuencias de varios cientos de Khz. Masalla del rango de frecuencias de los GTO.