ELECTRÓNICA INDUSTRIAL - Electroraggio.com

Universidad Técnica Federico Santa María 

Departamento de Electrónica 

Valparaíso-Chile 

ELECTRÓNICA 

INDUSTRIAL 

José Rodríguez 

Julio de 2000. 

José Rodríguez 

Julio de 2000.

Introducción. 

Introducción. 

Este apunte contiene las figuras más importantes que se emplearán en la 

asignatura Electrónica Industrial. Debo resaltar que este material no incluye 

las explicaciones ni las ecuaciones que serán deducidas en clases. 

Este apunte es un apoyo para entender más los conceptos y para facilitar el 

trabajo del alumno en clases y durante el estudio personal y de ninguna 

manera constituye un sustituto de la asistencia a clases y a la ayudantía. 

Se recomienda a los estudiantes llevar este material a las clases. 

José Rodríguez. 

Julio de 2000. 

i

Indice. 

Indice. 

CAPÍTULO 1........................................................................................................................................................ 1 

1 

INTRODUCCIÓN................................................................................................................................................. 1 

1.1) ESQUEMA DE ACCIÓN DE LA ELECTRÓNICA DE POTENCIA...................................................... 1 

1.2) FAMILIA DE CONVERTIDORES ESTÁTICOS...................................................................................... 2 

1.2.1) Clasificación según la forma de la energía. ...............................................................................................2 

1.2.2) Convertidores mixtos. ..............................................................................................................................3 

1.3) EL INTERRUPTOR SEMICONDUCTOR................................................................................................ 3 

1.4) CARACTERISTICAS DEL INTERRUPTOR SEMICONDUCTOR IDEAL............................................ 4 

1.5) UN CONVERTIDOR BÁSICO. ................................................................................................................. 4 

1.6) ALGUNOS CONVERTIDORES TÍPICOS............................................................................................... 5 

1.7) APLICACIONES........................................................................................................................................ 5 

1.8) NATURALEZA INTERDISCIPLINARIA DE LA ELECTRÓNICA DE POTENCIA.............................. 7 

CAPÍTULO 2........................................................................................................................................................ 2 

8 

DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES DE POTENCIA............................................................................... 8 

2.1) EL DIODO DE POTENCIA...................................................................................................................... 8 

2.2) EL TIRISTOR. ............................................................................................................................................ 9 

2.2.1) Ejemplo de funcionamiento de un tiristor................................................................................................ 10 

2.3) EL TRIAC.................................................................................................................................................11 

2.4) EL TRANSISTOR BIPOLAR....................................................................................................................11 

2.5) EL TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO........................................................................................12 

2.6) EL TIRISTOR APAGADO POR EL GATE.............................................................................................13 

2.7) EL TRANSISTOR IGBT...........................................................................................................................13 

2.8) COMPARACIÓN DE SEMICONDUCTORES CON CAPACIDAD DE CORTE................................14 

2.9) CLASIFICACIÓN DE SEMICONDUCTORES SEGÚN SU CONTROLABILIDAD...........................14 

CAPÍTULO 3......................................................................................................................................................17 

3 

CARACTERÍSTICAS DE OPERACIÓN DE LOS SEMICONDUCTORES DE POTENCIA....................17 

3.1) COMPORTAMIENTO DINÁMICO........................................................................................................17 

3.1.1) Encendido de un tiristor.......................................................................................................................... 17 

3.1.2) Encendido falso por efectos capacitivos:................................................................................................. 18 

3.1.3) Efecto de punto caliente en un tiristor:.................................................................................................... 19 

3.1.4) Corte del estado de conducción............................................................................................................... 21 

3.2) PÉRDIDAS, CALENTAMIENTO Y REFRIGERACIÓN. ......................................................................22 

3.2.1) Pérdidas:................................................................................................................................................ 22 

Pérdidas de conducción:............................................................................................................................... 22 

Pérdidas de conmutación. ............................................................................................................................ 22 

3.2.2) Calentamiento y refrigeración:................................................................................................................ 23 

Modelo térmico estacionario:....................................................................................................................... 23 

Modelo térmico dinámico:........................................................................................................................... 24 

Disipadores:................................................................................................................................................ 25 

CAPÍTULO 4......................................................................................................................................................27 

4 

CONVERTIDORES DE CONMUTACIÓN NATURAL (RECTIFICADORES) .........................................27 

4.1) TIPOS BÁSICOS DE RECTIFICADORES............................................................................................27 

4.1.1) Rectificador monofásico de media onda.................................................................................................. 28 

4.1.2) Rectificador estrella monofásico. ............................................................................................................ 31 

4.1.3) Rectificador puente monofásico. ............................................................................................................. 32 

4.1.4) Rectificador estrella trifásico. ................................................................................................................. 35 

4.1.5) Rectificador trifásico puente. (Puente de Graetz)..................................................................................... 38 

4.1.6) Rectificador hexafásico. ......................................................................................................................... 42 

4.2) RECTIFICADORES CON DIODO VOLANTE......................................................................................43 

4.3) OPERACIÓN DE UN RECTIFICADOR COMO INVERSOR..............................................................45 

ii

Indice. 

4.4) EL NÚMERO DE PULSOS DE UN RECTIFICADOR.........................................................................45 

4.5) OPERACIÓN DE RECTIFICADORES CON CARGA ACTIVA...........................................................46 

4.6) OPERACIÓN CON CARGA CAPACITIVA ...........................................................................................48 

4.7) TRANSFORMADORES PARA RECTIFICADORES.............................................................................50 

4.8) EL PROCESO DE CONMUTACIÓN.....................................................................................................51 

4.9) CONEXIONES MULTIPLES DE RECTIFICADORES.........................................................................56 

4.9.1) Rectificadores en serie. .......................................................................................................................... 56 

4.9.2) Rectificadores en paralelo....................................................................................................................... 59 

4.9.3) Rectificadores en antiparalelo: el convertidor dual................................................................................... 60 

CAPÍTULO 5......................................................................................................................................................63 

5 

CICLOCONVERSORES....................................................................................................................................63 

5.1) PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO...................................................................................................63 

5.2) CICLOCONVERSORES DE TRES PULSOS.........................................................................................64 

5.3) CICLOCONVERSORES DE 6 PULSOS ................................................................................................67 

5.4) CICLOCONVERSORES DE 12 PULSOS..............................................................................................69 

CAPÍTULO 6......................................................................................................................................................71 

6 

CONVERTIDORES DIRECTOS DE FRECUENCIA FIJA (AC-AC) ..........................................................71 

6.1) INTERRUPTOR BIDIRECCIONAL DE ESTADO SÓLIDO ................................................................71 

6.1.1) Convertidor AC-AC monofásico con control de fase.-............................................................................. 72 

6.1.2) Convertidor AC-AC monofásico con control integral de ciclos. ............................................................... 73 

6.2) CONVERTIDOR AC-AC TRIFÁSICO....................................................................................................73 

CAPÍTULO 7......................................................................................................................................................78 

7 

CONVERTIDORES DE CONMUTACIÓN FORZADA................................................................................78 

7.1) PULSADORES.- ......................................................................................................................................78 

7.1.1) Principio de funcionamiento.-................................................................................................................. 78 

7.2) INVERSORES.- ........................................................................................................................................85 

7.2.1) Inversores monofásicos.-........................................................................................................................ 85 

Inversor semipuente monofásico.................................................................................................................. 85 

Inversor puente monofásico ......................................................................................................................... 86 

7.2.2) Inversor trifásico fuente de voltaje.-........................................................................................................ 87 

CAPÍTULO 8......................................................................................................................................................90 

8 

CIRCUITOS DE DISPARO PARA SEMICONDUCTORES .........................................................................90 

8.1) ELEMENTOS BÁSICOS DE UN CIRCUITO DE DISPARO.-.............................................................90 

8.2) CIRCUITOS DE DISPARO CON TRANSISTORES MONOJUNTURA...............................................92 

8.3) CIRCUITOS DE DISPARO AISLADOS PARA SCR.............................................................................93 

8.4) CIRCUITOS DE DISPARO INTEGRADOS PARA TIRISTORES........................................................94 

8.5) CIRCUITOS DE DISPARO PARA TRANSISTORES DE POTENCIA.................................................98 

CAPÍTULO 9....................................................................................................................................................102 

9 

APLICACIONES Y CONTROL DE CONVERTIDORES ESTÁTICOS....................................................102 

9.1) CONTROL DE RECTIFICADORES.-..................................................................................................102 

9.2) CONTROL DE CHOPPERS.................................................................................................................107 

9.2.1) El control de corriente de dos posiciones (histéresis). ............................................................................ 107 

9.2.2) Modulación del ancho de los pulsos (Pulse Width Modulation = PWM)................................................. 110 

9.3) CONTROL DE INVERSORES..............................................................................................................113 

9.3.1) Inversor monofásico controlado por histéresis....................................................................................... 113 

9.3.2) Inversor monofásico con modulación PWM. ......................................................................................... 114 

9.3.3) Inversor trifásico con control de corriente. ............................................................................................ 117 

9.3.4) Inversor trifásico con modulación PWM. .............................................................................................. 118 

iii

CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN 

ELECTRÓNICA INDUSTRIAL 

CAPÍTULO 1 

INTRODUCCIÓN 

1.1)ESQUEMA 1.1) ESQUEMA DE ACCIÓN DE LA 

ELECTRÓNICA DE POTENCIA. 

Red Potencia de 

entrada 

~ vi ii Procesador de 

potencia 

Potencia 

de salida 

v0 Señales de 

Mediciones Mediciones 

control 

Controlador 

Referencia 

Referencia 

Carga 

Fig.1.1.: Diagrama de bloques de un sistema convertidor de potencia. 

i 0 

Pág.1


1.2)FAMILIA 1.2) FAMILIA DE CONVERTIDORES 

ESTÁTICOS. 

1.2.1)Clasificación según la forma de la energía. 


~ 

Fuente 

C.A. 

Fuente 

C.C. 

Fuente 

C.C. 

RECTIFICADOR 

Flujo de Energía 

INVERSOR 


PULSADOR 

(Chopper) 


M 

Carga 

C.C. 

~ 

Carga 

C.A. 

Vcc=Cte M Vcc 

V = Cte 

f = Cte ~ 

Fuente 

C.A. 

CICLOCONVERSOR 


Carga 

C.C. 

~ 

Carga 

C.A. 

Fig.1.2.: Diferentes familias de convertidores de potencia. 

V 

f 

Pág.2


1.2.2)Convertidores mixtos. 

➨ Convertidor de frecuencia: fuente de tensión. 

V = Cte 

f = Cte 

~ 

Fuente 

C.A. 


Rectificador 

C 

P 

V 

Inversor 

V 

f 

~ 

Carga 

C.A. 

Fig.1.3.: Convertidor de frecuencia mixto con enlace de tensión continua (fuente de 

tensión). 

➨ Convertidor de frecuencia: fuente de corriente. 

V = Cte 

f = Cte 

~ 

Fuente 

C.A. 

Rectificador 

I 

P 

Inversor 

~ 

Carga 

C.A. 

Fig.1.4.: Convertidor de frecuencia mixto con enlace de corriente continua (fuente de 

corriente). 

1.3)EL 1.3) EL INTERRUPTOR SEMICONDUCTOR. 

v 

i 

i 

Conducción 

(ON) 

Bloqueo 

(OFF) 

a) b) c) 

v 

i 

Conducción 

(ON) 

Bloqueo 

(OFF) 

Fig.1.5.: Interruptor semiconductor. a) Símbolo; b) característica ideal; c) 

característica real. 

V 

f 

v 

Pág.3


1.4)CARACTERISTICAS 1.4) CARACTERISTICAS DEL INTERRUPTOR 

SEMICONDUCTOR IDEAL. 

➨ Puede bloquear voltajes de cualquier polaridad. 

➨ Conduce corrientes en ambas direcciones sin caída de voltaje. 

➨ Puede pasar a corte y conducción instantáneamente obedeciendo a una señal de 

control. 

➨ La señal de control demanda potencia despreciable. 

1.5)UN 1.5) UN CONVERTIDOR BÁSICO. 

V d 

Fig.1.6.: Fuente de alimentación: a) circuito de potencia; b) funcionamiento lineal; c) 

funcionamiento en conmutación. 


V 0 (t) 

V 0 (t) 

t on 

T = 

s 

V 0 (t) 

1 

f 

s 

V d 

t off 

a) 

b) 

V 0 

c) 

V 0 

t 

t 

Pág.4


1.6)ALGUNOS 1.6) ALGUNOS CONVERTIDORES TÍPICOS. 


n 

V B 

1.7)APLICACIONES. 

1.7) APLICACIONES. 

- 

- 

- 

+ 

+ 

+ 

a 

b 

Fig.1.7.: Rectificador puente trifásico. 

Fig.1.8.: Inversor trifásico. 

c 

R 

L 

V c 

Carga 

➨ Transporte: 

Trenes, funiculares, trolebuses, automóviles, camiones, metros, barcos, ascensores, 

... 

➨ Comercio: 

Refrigeración, aire acondicionado, iluminación, computadores, fuentes de 

alimentación ininterrumpibles (UPS), escalas mecánicas, ... 

➨ Energía: 

Transmisión de corriente continua, enlaces de frecuencia, control de potencia 

reactiva, compensación de armónicas, ... 

V d 

Pág.5


➨ Industrias: 

Bombas, ventiladores, grúas, palas, refinadoras, molinos, correas transportadoras, 

máquinas herramientas, robots, hornos, laseres, bobinadoras, laminadoras,... 

➨ Residencial: 

Televisión, estufas, cocinas, electrodomésticos, herramientas, iluminación, ... 


Fig.1.9.: Ubicación de convertidores en una locomotora. 

Fig.1.10.: Diagrama de bloques de un sistema de tracción (locomotora). 

Pág.6


1.8)NATURALEZA 1.8) NATURALEZA INTERDISCIPLINARIA DE 

LA ELECTRÓNICA DE POTENCIA. 

Fig.1.11.: Especialidades que interactúan en la electrónica de potencia. 


Pág.7

CAPÍTULO 2 DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES DE POTENCIA 


CAPÍTULO 2 

DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES 

DE POTENCIA 

2.1)EL 2.1) EL DIODO DE POTENCIA. 

A 

+++ 

P 

N 

--- 

K 

a) b) c) d) 

Fig.2.1.: Diodo semiconductor: a) estructura; b) símbolo; c) característica v-i; d) 

característica v-i ideal. 

Pág.8


2.2)EL 2.2) EL TIRISTOR. 

Silicon Controlled Rectifier (SCR) 

G 

+++ 

P 

N 

--- 

+++ 

P 

Fig.2.2.: Tiristor: a) estructura; b) característica v-i; c) símbolo; d) característica v-i ideal. 

i G 


i 

A 

K 

A 

N 

--- 

K 

a) 

b) 

c) d) 

v 

Fig.2.3.: Tiristor con corriente en el gate. 

i 

I H 

i G1 i G2 i G3 

i G1 > i G2 > i G3 

I L 

i G = 0 

v 

Pág.9


2.2.1)Ejemplo de funcionamiento de un tiristor. 

v S 

v AK 

R 


i G 

i d 

v d 

vd 

Fig.2.4.: Funcionamiento de un tiristor. 

id 

Pág.10


2.3)EL 2.3) EL TRIAC. 

Triode Alternating Current Switch 

i G 

G 

Fig.2.5.: Triac: a) símbolo; b) característica v-i; c) característica v-i ideal. 

2.4)EL 2.4) EL TRANSISTOR BIPOLAR. 

Bipolar Junction Transistor (BJT) 

Fig.2.6.: Transistor bipolar NPN: a) símbolo; b) característica v-i; c) característica 

v-i ideal. 


i 

A 1 

A 2 

v 

Bloqueo 

i 

I H 

Conducción 

i G = 0 

a) b) c) 

a) b) c) 

v 

i 

Conducción 

Corte 

v 

Pág.11



a) b) 

Fig.2.7.: Transistor bipolar; a) Darlington; b) triple Darlington. 

2.5)EL 2.5) EL TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO. 

Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET) 

a) b) c) 

Fig.2.8.: Transistor de efecto de campo canal N; a) símbolo; b) característica v-i; b) 

característica v-i ideal. 

Pág.12


2.6)EL 2.6) EL TIRISTOR APAGADO POR EL GATE. 

Gate Turn Off Thyristor ( GTO ) 


a) b) c) 

Fig.2.9.: GTO: a) símbolo; b) característica v-i; c) característica v-i ideal. 

2.7)EL 2.7) EL TRANSISTOR IGBT. 

c) 

a) b) 

Fig.2.10.: IGBT: a) símbolo; b) circuito equivalente; c) característica v-i; c) característica 

v-i ideal. 

d) 

Pág.13


2.8)COMPARACIÓN 2.8) COMPARACIÓN DE SEMICONDUCTORES 

CON CAPACIDAD DE CORTE. 


Elemento Potencia Rapidez de conmutación 

MOSFET Baja Alta 

BIPOLAR Media Media 

IGBT Media Media 

GTO Alta Baja 

Fig.2.11.: Capacidad de semiconductores de potencia. Estado al año 1995 (aprox.). 

2.9)CLASIFICACIÓN 2.9) CLASIFICACIÓN DE SEMICONDUCTORES 

SEGÚN SU CONTROLABILIDAD. 

DIODOS: Paso al estado de coucción (ON) y al estado de corte (OFF) controlado por el 

circuito de potencia. 

TIRISTORES: Paso a conducción (ON) mediante pulso de control. Paso al estado de corte 

(OFF) controlado por el circuito de potencia. 

INTERRUPTORES CONTROLADOS: Paso a conducción (ON) y a corte(OFF) 

mediante pulsos de control 

Pág.14



Fig.2.12.: Diferentes tipos de semiconductores. 

Fig.2.13.: Diferentes tipos de semiconductores. 

Pág.15


IGBT. 1200 [V] / 10 [A]. IGBT. 1200 [V] / 400 [A]. 

2 IGBT’S 1200[V] / 150 [A]. INVERSOR TRIFÁSICO. 


INVERSOR – RECTIFICADOR Y CHOPPER DE FRENADO. 

Fig.2.14.: Diversos semiconductores de potencia. 

Pág.16

CAPÍTULO 3 CARACTERÍSTICAS DE OPERACIÓN DE LOS SEMICONDUCTORES DE POTENCIA 


CAPÍTULO 3 

CARACTERÍSTICAS DE OPERACIÓN 

DE LOS SEMICONDUCTORES DE 

POTENCIA 

3.1)COMPORTAMIENTO 3.1) COMPORTAMIENTO DINÁMICO. 

3.1.1)Encendido de un tiristor. 

Fig.3.1.: Encendido de un tiristor. 

Pág.17


V AK 

i 

i A 

G 

V L 


V AK , i A 

I L 

I G 

V AK 

diA V 

» 

dt L 

Fig.3.2.: Encendido de un tiristor con carga inductiva. 

3.1.2)Encendido falso por efectos capacitivos: 

G 

A( + ) 

+ + + 

P 

N 

- - - 

+ + + 

P 

N 

- - - 

K( - ) 

G 

C D1 

C R 

C D2 

Fig.3.3.: Tiristor: a) estructura; b) modelo de capacidades; c) modelo simplificado sin 

capacidades de difusión. 

( + ) 

( - ) 

A 

K 

G 

C R 

i C 

( A ) 

( K ) 

t 

t 

Pág.18


3.1.3)Efecto de punto caliente en un tiristor: 


a) 

b) 

Fig.3.4.: Aspectos estructurales de un tiristor: a) corte vertical; b) arreglos de gate; c) 

símbolo. 

Pág.19



a) 

b) 

Fig.3.5.: Crecimiento del área de conducción en un tiristor; a) Inyección de portadores a la 

región p2 por la corriente de gate; b) crecimiento del área de conducción. 

Pág.20


3.1.4)Corte del estado de conducción. 

a) 

b) 

i A 

v AK 


t 

t 

a) b) 

Fig.3.6.: Corriente inversa en un diodo o tiristor: a) ideal; b) real. 

Fig.3.7.: Corte de un tiristor: a) corriente; b) tensión ánodo-cátodo. 

Pág.21


3.2)PÉRDIDAS, 3.2) PÉRDIDAS, CALENTAMIENTO Y 

V d 

REFRIGERACIÓN. 

3.2.1)Pérdidas: 

Pérdidas de conducción: 

+ 

Fig.3.8.: a) Característica de conducción de un diodo; b) modelo circuital. 

Pérdidas de conmutación. 

i T 

a) 

V T 

Fig.3.9.: Conmutación de un semiconductor controlado: a) circuito; b) tensión de 

control; c) tensión y corriente y d) potencia. 


i 0 

b) 

c) 

d) 

V Control 

0 Off 

v T i T vd 

P T(t) 

Vd ⋅ I0 

td(on) 

t ri 

t fv 

t c (On) 

On 

t On 

I 0 

T = 

s 

R c 

i 

A K 

1 

f 

s 

V AK 

a) b) 

V0 » 0. 

7[ 

V] 

Off 

t Off 

v d 

t d(off) trv t fi 

t c (Off) 

t 

t 

t 

Pág.22


3.2.2)Calentamiento y refrigeración: 


Fig.3.10.: Flujo de calor en el semiconductor. 

Modelo térmico estacionario: 

Fig.3.11.: Diodo montado en 

un disipador. 

P 

C 

D 

A 

T A 

J 

R qJC 

R qCD 

R qDA 

T D 

T C 

Fig.3.12.: Modelo térmico estacionario. 

T J 

Pág.23


Modelo térmico dinámico: 

P(t) 


J 

T J 

C 

P(t) R T J T A 

A 

T A 

R qJC 

T C 

T A 

R qCD 

T D 

C J C C C D 

Fig.3.13.: Modelo térmico dinámico. 

I C R 

R qDA 

Fig.3.14.: a) Modelo dinámico simplificado; b) análogo eléctrico; c) temperatura. 

Fig.3.15.: Comportamiento dinámico de la temperatura. 

i C 

a) b) c) 

i R 

v 

P R 

T J 

t th 

T A 

t 

Pág.24


Disipadores: 

Fig.3.16.: Diversos disipadores para semiconductores de potencia. 


Fig.3.17.: Disipador para rectificador puente trifásico. 

Pág.25



Fig.3.18.: Inversor trifásico montado en un disipador. 

Fig.3.19.: Tiristores refrigerados por agua. 

Pág.26

CAPÍTULO 4 CONVERTIDORES DE CONMUTACIÓN NATURAL 


CAPÍTULO 4 

CONVERTIDORES DE 

CONMUTACIÓN NATURAL 

(RECTIFICADORES) 

4.1)TIPOS 4.1) TIPOS BÁSICOS DE RECTIFICADORES. 

C.A 

i d R 

v d 

L 

Inversor 

II 

Rectificador 

III 

v d 

Fig.4.1.: Cuadrantes de operación de un rectificador. 

Rectificador 

I 

Inversor 

IV 

i d 

Pág.27


4.1.1)Rectificador monofásico de media onda. 

v s 

v AK 

i d 

R 

Fig.4.2.: Rectificador monofásico no controlado con carga resistiva. 

Fig.4.3.: Rectificador monofásico no controlado con carga inductiva. 


v d 

vˆ 

0 ωt 

vˆ v s 

0 

v s 

v AK 

v d ,i d 

ωt 

Pág.28


Fig.4.4.: Rectificador monofásico no controlado con carga inductiva-activa. 


Pág.29



Fig.4.5.: Rectificador monofásico controlado. 

Pág.30


4.1.2)Rectificador estrella monofásico. 

i g1 

i g2 

vˆ 

i T1 

i T2 

i s 

0 

0 

0 

0 


α 

v 

i s 

i s 

v 

N 1 

N 2 

is= iT1· N1 v 1 

v1 N2 v 2 

T1 

v T1 

T2 

v T2 

i s 

v d 

N 

v 2 

i T1 

i T2 

i d 

R 

N 2 

is= iT2· N1 

0 ω t 

0 ω t 

Fig.4.6.: Rectificador estrella monofásico con carga resistiva. 

v d 

ω t 

ω t 

ω t 

ω t 

Pág.31


Fig.4.7.: Efecto de la constante de tiempo de la carga sobre la corriente. 

4.1.3)Rectificador puente monofásico. 

v s 

+ 

i s 

D 1 

D 4 

D 3 

D 2 

Fig.4.8.: Rectificador puente monofásico: a) no controlado; b) totalmente controlado. 


P 

N 

v d 

i d 

R 

v s 

+ 

i g1 

a) b) 

i s 

T 1 

T 4 

T 3 

T 2 

N 

P 

v d 

i d 

Carga 

Pág.32



vˆ 

i g1 ,i g2 

i g3 ,i g4 

i T1 ,i T2 

i s 

0 

0 

0 

0 

i T3 ,i T4 

0 

0 

α 

Fig.4.9.: Formas de onda del rectificador puente monofásico totalmente controlado con 

carga resistiva. (Ver Fig.4.8-b). 

vˆ 

i g1 ,i g2 

i g3 ,i g4 

i T1 

i T2 

i s 

0 

i d 

0 

0 

0 

0 

0 

0 

α 

I d 

Fig.4.10.: Formas de onda del rectificador puente monofásico totalmente controlado con 

carga inductiva (L→∞). 

v d 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

Pág.33


v 

+ 

i s 

v 1 

v 2 

i g1 


v 

T 1 

i T1 

iD1 D1 T 2 

i T2 

iD2 D2 P 

N 

v d 

i d 

Fig.4.11.: Rectificador puente monofásico semicontrolado: a) simétrico; b) asimétrico. 

ˆv 

2 

vˆ 

i g1 

i g2 

i T1 

i T2 

i D1 

i D2 

i s 

α 

v 2 

v d 

v PO 

v 1 

v NO 

Fig.4.12.: Formas de onda del rectificador semicontrolado simétrico de la fig.4.11-a), con 

carga Ld→∞. 

L d 

R d 

v d 

v 

+ 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

P 

N 

v d 

i d 

Pág.34 

L d 

R d


4.1.4)Rectificador estrella trifásico. 

− 

i d 

i 1 

i 2 

i 3 

v D1 

V ˆ 

Vˆ - 

Vˆ 3⋅ 

0 


v 

v 

3 

1 

2 v 

vD1 

Fig.4.13.: Rectificador estrella trifásico no controlado. 

↓ 

← ← ← 

i 1 

i 2 

i 3 

L 

R 

vd 

30º 150º 270º 390º 510º 630º 750º 

I d 

v d 

v 1 v 2 v 3 

I d 

Fig.4.14.: Formas de onda del rectificador estrella de la figura 4.13. 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

Pág.35


− 


0 

v v2 

1 

v3 

i 1 

i 2 

i 3 

vT1 

i g1 

i g2 

i g3 

i d 

L 

R 

vd 

Fig.4.15.: Rectificador estrella trifásico controlado. 

↓ 

v d 

← v 1 

← v 2 

← v 3 

30º 150º 270º 390º 510º 630º 750º 

i g1 ω t 

i g2 ω t 

i g3 ω t 

i d 

i 1 

i 2 

i 3 

v T1 

V ˆ 

-Vˆ 

Vˆ 3⋅ 

α 

Fig.4.16.: Formas de onda del rectificador estrella de la figura 4.15. 

ω t 

ω t 

ω t 

ω t 

ω t 

ω t 

Pág.36


v d 

v d 

v d 

α=30º 

α=90º 


α=135º 

Fig.4.17.: Tensión en la carga de un rectificador estrella trifásico con carga resistiva pura. 

v d 

v d 

v d 

α=30º 

α=90º 

α=135º 

Fig.4.18.: Tensión en la carga de un rectificador estrella trifásico con carga R-L (Ld→∞). 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

Pág.37


4.1.5)Rectificador trifásico puente. (Puente de 

Graetz). 

i y 

i 2 ' 

i 1 ' 


0 

v 1 

v 2 

v 3 

i D1 i D3 i D5 

V D1 

D1 

i1 i2 D3 

i3 D5 

D4 D6 D2 

i D4 i D6 i D2 

Fig.4.19.: Rectificador puente trifásico no controlado. 

0 

v 1 

v 2 

v 3 

i 1 

i 2 

i 3 

i D1 

i D3 

i D5 

i D4 

i D6 

i D2 

Fig.4.20.: Otra forma de ver el rectificador de la figura 4.19. 

0 

v 1 

v 2 

v 3 

V D1 

i 1 

i 2 

i 3 

i g1 

i T1 

V D1 

D1 

D3 

D5 

D4 

D6 

D2 

P 

N 

T1 T3 T5 

i T3 

i T5 

T4 T6 T2 

i T4 i T6 i T2 

Fig.4.21.: Rectificador puente trifásico controlado. 

P 

N 

i d 

i d 

L 

R 

L 

R 

P 

N 

v d 

i d 

v d 

L 

R 

v d 

Pág.38


vˆ 

v d 

v D1 

i d 

i D1 

i D2 

i D3 

i D4 

i D5 

i D6 

i 1 

i 2 

i 3 

i y 


v 1 

v 2 

Fig.4.22.: Formas de onda del rectificador puente controlado de las figuras 4.19 y 4.20. 

v 3 

v PO 

v NO 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

Pág.39


vˆ 

3 ⋅vˆ 

i g1 

i g4 

i g3 

i g6 

i g5 

i g2 

i d 

i T1 

i T2 

i T3 

i T4 

i T5 

i T6 

i 1 

α=45º 

v 1 

60º 

T1 


v 2 

v d 

I d 

v 3 

T4 

v NO 

v PO 

Fig.4.23.: Formas de onda del rectificador puente controlado. 

T1 

T4 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

Pág.40



0 

v 1 

v 2 

v 3 

i 1 

i 2 

i 3 

i g1 

i T1 

T1 T3 T5 

i T3 

P 

i T5 

D4 D6 D2 

iD4 iD6 iD2 Fig.4.24.: Rectificador puente trifásico semicontrolado. 

vˆ 

3 ⋅vˆ 

i T 

i D 

i 1 

α=45º 

T5 T1 

v d 

v 2 

v 3 

v 1 

N 

i d 

v NO 

L 

R 

v PO 

T3 T5 T1 T3 

D6 D2 D4 D6 D2 D4 

i d 

Fig.4.25.: Formas de onda del rectificador de la figura 4.24 con α = 45º. 

vˆ 

3 ⋅vˆ 

i T 

i D 

i 1 

α=105º v 2 v 3 

v d 

T5 T1 

i d 

v 1 

v PO 

v NO 

T3 T5 T1 T3 

D6 D2 D4 D6 D2 D4 

i d 

Fig.4.26.: Formas de onda del rectificador de la figura 4.24 con α = 105º. 

i d 

v d 

i d 

i d 

i d 

i d 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

Pág.41


4.1.6)Rectificador hexafásico. 

vˆ 

i 1 

i 2 

0 

v 1 


v 2 v 3 

v 6 

v 5 

v 4 

T1 

T2 

T3 

T4 

T5 

T6 

Fig.4.27.: Rectificador hexafásico. 

α v1 v2 v3 v4 v5 v6 Fig.4.28.: Formas de onda del rectificador hexafásico. 

i 1 

i 2 

i d 

L 

R 

v d 

v d 

ωt 

ωt 

ωt 

Pág.42


4.2)RECTIFICADORES 4.2) RECTIFICADORES CON DIODO 

v 

i s 

VOLANTE. 

T1 

i D 

DV 

i d 


0 

R 

L 

v R 

v L 

Fig.4.29.: Rectificador monofásico con diodo volante. 

v 1 

v 2 

v 3 

v d 

vˆ 

i d 

i s 

i D 

i 1 

i 2 

i 3 

i g1 

α 

i T1 

v d 

Conduce T1 Conduce DV 

T1 T3 T5 

i T3 

P 

i T5 

T4 T6 T2 

i T4 i T6 i T2 

N 

i d 

i D 

DV 

Fig.4.30.: Rectificador trifásico puente con diodo volante. 

L 

R 

v d 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

Pág.43


v PO 

v NO 

v d 

i 1 

i 2 

i 3 

i D 

0 

0 

0 

0 

0 

0 

0 

Fig.4.31.: Formas de onda del rectificador trifásico puente con diodo volante. 


ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

Pág.44


4.3)OPERACIÓN 4.3) OPERACIÓN DE UN RECTIFICADOR 

COMO INVERSOR. 

vˆ 

I d 


v 1 

v 2 

v 3 

i 1 

i 2 

i 3 

vT1 

T1 

T2 

T3 

i g1 

i g2 

i g3 

i d 

L d 

α=30º α=60º α=90º α=120º α=150º 

v 1 

v 2 

Rectificador Inversor 

Fig.4.32.: Operación de un rectificador con ángulo de disparo variable. 

4.4)EL 4.4) EL NÚMERO DE PULSOS DE UN 

RECTIFICADOR 

vˆ 

vˆ 

3 ⋅vˆ 

0 

v d 

T 

T 

T 

v d 

v d 

v 3 

+ 

- 

+ 

- 

v red 

v d 

Pulso 

Fig.4.33.: Sobre la definición del número de pulsos de un rectificador. 

v d 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

p=2 

p=3 

p=6 

Pág.45


4.5)OPERACIÓN 4.5) OPERACIÓN DE RECTIFICADORES CON 

v 

v 

CARGA ACTIVA 

Fig.4.34.: Rectificadores con carga activa: a) batería; b) motor de corriente continua. 

v1 N2 v 2 

v1 N2 v 2 

T1 

v AK 

Fig.4.35.: Rectificador con carga activa-resistiva: a) VB > 0; b) VB < 0. 


N 

T2 

T1 

v AK 

N 

T2 

R L 

V B 

a) b) 

i d 

i d 

R 

R 

V B 

V B 

v d 

v d 

V ˆ 

V B 

i d 

V B 

α=60º 

α min 

a) 

α=60º 

b) 

v 2 

v 2 

α max 

v d 

Rango de control 

v 1 

v 1 

Rango de control 

R L 

v d 

V rot 

ωt 

ωt 

Pág.46 

ωt


+ 

vs - 

v 

i S 

L s 

v L 

D 1 

D 4 

A 

D 3 

D 2 


B 

i d 

V d 

+ 

- 

c) 

Fig.4.36.: Rectificador monofásico con carga activa-inductiva: a) circuito; b) circuito 

equivalente; c) formas de onda. 

v1 N2 v 2 

T1 

v AK 

N 

T2 

Fig.4.37: Rectificador monofásico con carga activa-inductiva (VB < 0). 

v s 

a) b) 

i d 

L 

V B 

v d 

Vˆ 

0 

VB i d 

0 

α=120º 

A 

v 2 

+ 

- 

B 

L s 

v 1 

v d 

i d 

V d 

+ 

- 

ωt 

ωt 

Pág.47


4.6)OPERACIÓN 4.6) OPERACIÓN CON CARGA CAPACITIVA 

Vˆ 

0 

0 

v s 

+ 


- 

v s 

T 

R 1 

i = i c + i d 

i d 

v d 

i c 

v AK id 

i 

C 

a) 

b) 

Fig.4.38.: Rectificador monofásico de media onda con carga capacitiva: a) circuito; b) 

formas de onda. 

i c 

R d 

v d 

t 

t 

Pág.48


i 

i 

sn 

s1 

v s 

[ % ] 

i s (t) 


+ 

- 

D 1 

D 4 

A 

v s 

D 3 

D 2 

B 

R dc 

v d 

i D 

a) 

L dc 

C 

i c 

v d 

0 t 

100 

50 

b) 

Frecuencia (KHz) 

c) 

Fig.4.39.: Rectificador puente monofásico con carga capacitiva: a) circuito; b) formas de 

onda; c) armónicas de la corriente is(t). 

i s 

R 

Pág.49


4.7)TRANSFORMADORES 4.7) TRANSFORMADORES PARA 

RECTIFICADORES. 

V ˆ 

i s 

i p 


v p 

i p 

a) 

0 ωt = x 

0 

0 

I d 

v d 

I d /3 

v S 

v R 

v T 

v S v R v T 

D1 

D2 

D3 

b 1 

i s 

i d 

L d 

R 

v d 

ωt = x 

ωt = x 

b) 

Fig.4.40.: Transformador delta-estrella alimentando a un rectificador estrella trifásico: a) 

circuito; b) formas de onda. 

v 

i 

I d 

2π 

3 

Fig.4.41.: Corriente en el primario y en el secundario de un transformador estrella-estrella 

alimentando a un rectificador puente trifásico. 

2π 

3 

ωt 

Pág.50


4.8)EL 4.8) EL PROCESO DE CONMUTACIÓN. 

3 ⋅vˆ 

vˆ 

0 

i d 

i 1 

i 2 

i 3 


- 

- 

- 

v1 i L R 1 

T1 

k k 

+ 

v 2 + 

v 3 + 

i 2 

i 3 

v d 

μ 0 

L k 

L k 

a) 

b) 

R k 

R k 

T2 

T3 

v 21 =v 2 -v 1 

i d 

L d 

R 

id 

= Id 

v d 

v 1 v 2 v 3 

Fig.4.42.: Proceso de conmutación con α = 0; a) circuito; b) formas de onda. 

I d 

Pág.51 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt


v 

0 

i 

v d 

0 

i 1 

v 1 

μ 0 

v 2 

i 2 

v 1 


I d 

v d 

v 2 

ωt 

ωt 

ωt 

1 

2 

v v + 

2 

0 

i 

v d 

0 

i 1 

v 1 

a) b) 

Fig.4.43.: Efecto del ángulo de disparo α sobre el ángulo de conmutación μ: a) α = 0; 

b) α = 45º. 

α 

vˆ 

vˆ 

2 

μ v1 v2 v3 vd 

v 

α 

μ 

v 2 

v 1 

i 2 

v d 

v 2 

I d 

ωt 

ωt 

ωt 

v 1 + v 

2 

0 ωt=x 

x=0 

v 1 + v 

2 

2 

Fig.4.44.: Formas de onda para calcular la tensión en la carga considerando la 

conmutación. 

2 

Pág.52


0 

vAK v13 v12 

0 

α = 150º 

v 1 


- 

- 

- 

v 1 

+ 

v 2 + 

v 3 + 

i 1 

i 2 

i 3 

v 2 

μ 

L k 

L k 

L k 

a) 

v AK 

v 3 

T1 

T2 

T3 

i d 

L d 

R 

v d 

v d 

1 

2 

v v + 

β 

b) 

Fig.4.45.: Ángulo de disparo máximo; a) circuito; b) formas de onda. 

γ 

2 

ωt 

ωt 

Pág.53


v d 

0 

v AK 

α = 150º 

v 1 


v 2 

v 3 

v 1 + v 

2 

0 ωt 

i 1 

i d 

0 

v 13 

i 2 

v 12 

i 3 

α = 165º 

i 1 

Fig.4.46.: Falla en la conmutación de un rectificador. 

i 1 

2 

ωt 

v AK (T1) 

ωt 

Pág.54


Fig.4.47.: Rectificador puente trifásico con ángulo de disparo variable: a) tensiones de 

grupos positivo y negativo; b) tensión en la carga; c) tensión ánodo-cátodo de un tiristor. 

Conmutación ideal. 

Fig.4.48.: Rectificador puente trifásico con ángulo de disparo variable: a) tensiones de 

grupos positivo y negativo; b) corriente de entrada; c) tensión en la carga. Conmutación 

real. 


Pág.55


4.9)CONEXIONES 4.9) CONEXIONES MULTIPLES DE 

RECTIFICADORES. 

4.9.1)Rectificadores en serie. 

C.A 

C.A 

v 3 ,v 6 

v 5 

v 3 

v 1 

v 4 

v 1 ,v 4 

v 2 ,v 5 

v 6 

v 2 


i d 

L 

R 

2Vˆ 

V med 

V med 

v d 

v R1 

v R2 

v 3 ,v 6 

v R1 

v R2 

v R2 

v d 

v 1 ,v 4 

v R1 

v 1 v 2 v 3 

v 4 

v d 

Fig.4.49.: Rectificadores en serie. 

v 5 

v 2 ,v 5 

v 6 

v 6 v 4 v 5 

v 1 v 2 v 3 

L 

R 

v d 

ωt 

ωt 

Pág.56


IM 

30º 

V DE 


V AB 

RE 

v 1 v 2 v 3 

v 4 

A B 

vAB D 

v 7 

v DE 

vDE v v v 1 2 3 

v AB 

Fig.4.50.: Transformador de tres devanados. 

E 

v 5 

v 8 

v 6 

v 9 

Primario(Δ) 

Secundario( ) 

Y 

Secundario(Δ) 

ωt 

ωt 

Pág.57


Primario ( D) 

v 


(Y) 

Secundarios R 

p=12 

(D) (D 

v d 

v R1 

Fig.4.51.: Rectificador de doce pulsos. 

1 

2 

v R1 

v R2 

v R2 

L 

vd 

v d 

ωt 

Pág.58


4.9.2)Rectificadores en paralelo 

v d 

v ri 

i d1 

i d2 

α = 0º 

v d1 


i1 i 2 i 3 

Reactor de 

interfase 

v 1-5 

Rectificador 1 Rectificador 2 

v 1 v 2 v 3 

v d 

v 1-6 

i d1 

v ri 

2 

v d2 

I d 

L 

R 

i d2 

v d 

v ri 

2 

i 4 i 5 i 6 

v d1 

v 4 v 5 v 6 

v1 v6 v2 v4 v3 v5 v d2 

i 1 i 2 i 3 i 1 i 2 i 3 

i 6 i 4 i 5 i 6 i 4 

Fig.4.52.: Rectificador doble estrella con reactancia de interfase. 

Id 

2 

Id 

2 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

Pág.59


4.9.3)Rectificadores en antiparalelo: el convertidor 

dual. 

v d1 

II 


i d 

Rect I Rect II 

0 

i d 

Rect I 

I 

v d 

Rect II 

Fig.4.53.: Convertidor dual: a) esquema básico; b) cuadrantes de operación. 

Rect 2 

Rect 1 

L1 L2 L3 

1 

1' 

2 

2' 

a) 

3 

3' 

v d2 

M.G 

a) 

b) 

Fig.4.54.: Convertidor dual de 3 pulsos: a) circuito; b) formas de onda. 

b) 

III 

0 

i d 

IV 

v d 

Pág.60


v d1 


v s1 v s2 v s3 

1 

1' 

2 

2' 

3 

3' 

v d2 

v kr 

Fig.4.56.: Camino de la corriente circulante. 

Fig.4.57.:Formas de onda del convertidor dual con corriente circulante de la figura 4.53. 

i kr 

M.G 

i d 

Pág.61


1 

2 

L KR 

L KR 

I KR ' 

I KR '' 

A B 

L KR 

I KR 

Tr1 Tr2 

A B 


1 

2 

1 

2 

3 

L KR 

I KR ' 

I KR '' 

A B 

a) b) 

A B 

L KR 

I KR 

A B 

c) d) 

1 

2 

3 

L D 

e) 

Fig.4.58.: Algunos convertidores duales: a) y c) moonofásicos; b) y c) trifásicos con 

corriente circulante y e) trifásico sin corriente circulante. 

1 

2 

3 

1 

2 

3 

Pág.62

CAPÍTULO 5 CICLOCONVERSORES 

CAPÍTULO 5 

CICLOCONVERSORES 

5.1)PRINCIPIO 5.1) PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO. 

v d , i d 

0 

ϕ 

I 

II 

ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Pág. 63 

L 

v d 

Carga 

Fig.5.1.: Esquema de un cicloconversor. 

v d 

i d 

II I I 

II II 

Inv Rectificador Inv Rectificador 

Inv 

A B C D E 

Fig.5.2.: Formas de onda de un cicloconversor. 

R 

i d 

ωt


5.2)CICLOCONVERSORES 5.2) CICLOCONVERSORES DE TRES PULSOS 

N 

v a 

v b 

v c 

i a 

i b 

i c 

i d 

v d 

Fig.5.3.: Formas de onda de un cicloconversor de punto medio con carga resistiva. 


v a 

v b 

v c 

i a 

i b 

i c 

i ap 

i an 

P 

N 

i d 

v d


Fig.5.4.: Formas de onda de un cicloconversor de tres pulsos con carga inductiva. 


f 

output 

f 

input 

f output 

≈ 

1 

5 

≈ 

10 

Hz


N 

Fase 1 

Fase 2 

Fase 3 

Fig.5.5.: Cicloconversor de 3 pulsos con carga trifásica. 


N


5.3)CICLOCONVERSORES 5.3) CICLOCONVERSORES DE 6 PULSOS 

v a 

v b 

v c 

I II 

Fig.5.6.: Cicloconversor de 6 pulsos con carga monofásica. 


i d 

L d 

R 

v d


Fig.5.7.: Cicloconversor de 6 pulsos trifásico. 

Fase 1 

Fase 2 

Fase 3 

ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Pág. 68


5.4)CICLOCONVERSORES 5.4) CICLOCONVERSORES DE 12 PULSOS 

Exitación 

Lazo de 

Control 

Fuente de 

Poder 

i L1,L2,L3 

v L1,L2,L3 

Variable de Referencia Variable de actuación 

iL1 iL2 iL3 vL1 vL2 vL3 ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Pág. 69 

M 

3 - 

i L1 a i L3 Corrientes del Motor v L1 a v L3 Voltajes del Motor 

Fig.5.8.: Cicloconversor de 12 pulsos alimentando un motor sincrónico. 

Interruptor 

de 

Alto Voltaje 

Transformador 

de Potencia 

Ciclo- 

Conversor 

Motor 

trifásico


Fig.5.9.: Formas de onda del voltaje generado por el cicloconversor de 12 pulsos. 


CAPÍTULO 6 CONVERTIDORES DE FRECUENCIA FIJA 

CAPÍTULO 6 

CONVERTIDORES DIRECTOS DE 

FRECUENCIA FIJA (AC-AC) 

6.1)INTERRUPTOR 6.1) INTERRUPTOR BIDIRECCIONAL DE 

ESTADO SÓLIDO 

v s 

i S i d 

i G2 

Circuito de 

disparo 

i G1 

L 

R 

v d 

a) b) 

Circuito de 

disparo 

Fig.6.1.: Interruptor estático de corriente alterna con: a) tiristores; b) triacs. 


v s 

i S 

i G 

L 

R 

i d 

v d

CAPÍTULO 6 CONVERTIDORES DIRECTOS DE FRECUENCIA FIJA 

6.1.1)Convertidor AC-AC monofásico con control de 

fase.- 

v 

i G1 

i G2 

v 

i d 

i G1 

i G2 

α=150º 

v s 

α = 40º 

v s 

v d 

α=120º 

v d 

ωt 

ωt 

ωt 

α = 100º 

v v d v s 


i G1 

i G2 

a) 

α=110º 

b) 

N 

Fig.6.2.: Convertidor AC-AC monofásico con control de fase: a) carga resistiva; b) carga 

inductiva; c) característica de tensión en la carga. 

α=90º 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt


6.1.2)Convertidor AC-AC monofásico con control 

integral de ciclos. 

v v d v s 

i G1 

i G2 

T 1 

T 

T 2 

ωt 

Fig.6.3.: Formas de onda del convertidor AC-AC monofásico de la figura 6.1 con control 

integral de ciclos.- 

6.2)CONVERTIDOR 6.2) CONVERTIDOR AC-AC TRIFÁSICO. 

v a 

v b 

n N 

v c 

+ 

+ 

+ 

T1 

T2 

T3 

T4 

T5 

T6 


A 

B 

C 

L R 

L R 

L R 

Fig.6.4.: Circuito de potencia de un convertidor AC-AC trifásico completamente 

controlado. 

i a 

i b 

i c 

ωt 

ωt


i g1 

i g2 

i g3 

i g4 

i g5 

i g6 

i a 

v ab 

v a 

v b 

+ n N 

v c 

+ 

+ 

T1 

T2 

T3 

T4 

T5 

T6 

v a v b v c 


i a 

i b 

i c 

A 

B 

C 

L R 

L R 

L R 

0 ωt 

0 ωt 

0 ωt 

T1 

T4 

T5 

T1 

T4 

T6 

T1 

T3 

T6 

T2 

T3 

T6 

T2 

T3 

T5 

T2 

T4 

T5 

T1 

T4 

T5 

T1 

T4 

T6 

T1 

T3 

T6 

T2 

T3 

T6 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

Fase a 

Fase b 

Fase c 

Fig.6.5.: Convertidor AC-AC trifásico completamente controlado con carga resistiva y 

α = 0º.


i g1 

i g2 

i g3 

i g4 

i g5 

i g6 

i a 

v ab 

α=30º 

v a 

v b 

+ n N 

v c 

+ 

+ 

T1 

T2 

T3 

T4 

T5 

T6 

v a v b v c 


i a 

i b 

i c 

A 

B 

C 

L R 

L R 

L R 

0 ωt 

0 ωt 

0 ωt 

T4 

T 5 

T1 

T4 

T5 

T1 

T4 

T1 

T4 

T6 

T1 

T6 

T1 

T3 

T6 

T3 

T6 

T2 

T3 

T6 

T2 

T3 

T2 

T3 

T5 

T2 

T5 

T2 

T4 

T5 

T4 

T5 

T1 

T4 

T5 

T 1 T 1 

T 4 T 4 

T 6 

T1 

T6 

T 1 

T 3 

T 6 

T3 

T6 

T 2 

T 3 

T 6 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

Fase a 

Fase b 

Fase c 

Fig.6.6.: Formas de onda de un convertidor AC-AC trifásico completamente controlado 

(α = 30º).


Fig.6.7.: Corriente ia en un convertidor AC-AC trifásico con carga resistiva y diferentes 

ángulos de disparo α. 



Fig.6.8.: Oscilogramas de la corriente en el convertidor AC-AC trifásico de la figura 6.4 

con carga inductiva-resistiva. 


CAPÍTULO 7 CONVERTIDORES DE CONMUTACIÓN FORZADA 

CAPÍTULO 7 

CONVERTIDORES DE 

CONMUTACIÓN FORZADA 

7.1)PULSADORES.- 

7.1) PULSADORES.- 

Se los conoce también como: 

* Convertidores CC-CC. 

* Choppers. 

7.1.1)Principio de funcionamiento.- 

V B 

+ 

i e 

T 

i D L 


D 

R 

i d 

Fig.7.1.: Chopper reductor (Buck). 

v d


V B 

0 

i T1 

i D1 

t on 

T 

V B 

i e 

t off 

+ 

L 

R 

i d 

v d 


i D 

a) ton b) toff 

v d 

1 T 

V = v 

d 

D = 

∫ 

T 0 

ton T 

d 

dt 

c) 

V d 

V B 

i d 

L 

R 

i d 

0 1 

d) 

Fig.7.2.: Chopper reductor: a) y b) circuitos equivalentes; c) formas de onda;d) tensión 

versus ciclo de trabajo D. 

v d 

D 

t 

t 

t


V B 

V 

T1 

+ 

T2 

V B 

+ 

T1 

T2 

+ 

i d 


V B 

a) b) 

D 1 

D 2 

v d 

T3 

R L 

T4 

+ 

i d 

v d 

c) 

d) 

Fig.7.3.: Estructuras básicas de convertidores CC-CC: a) reductor (Buck); b) elevador 

(Boost); c) de dos cuadrantes; d) de 4 cuadrantes (puente). 

+ 

i d 

i d 

+ 

v d 

v d 

v d


V B 

v d 

i L 

+ 

i L 

i T 

i D 

V B 

L 

t on 

i L 

+ 

i T 

L 

v L 

T 

i d 

i T 

R 

D i D 

v d 

a) 


i C 

i d 

R 

V B 

v d 

i L 

+ 

v d > V B 

b) ton c) toff 

T 

t off 

d) 

Fig.7.4.: Convertidor CC-CC elevador (Boost): a), b) y c) circuitos de potencia y 

equivalentes; d) formas de onda. 

L 

i D 

i d 

R 

t 

t 

t 

t 

v d


V B 

V B 

+ 

+ 

T1 

T2 

T1 

T2 

i d 

i T1 

i T2 

i d 

I 

II 

D 1 

i d 

i D2 

D 2 

v d 

i D1 

D 1 

i d 

D 2 

+ 

L 

R 

v d 

V C 

+ 

L 

R 

v d 

V C 

v d 

V B 

i T1 

i D2 

a) 

b) 

v d i d 


t on 

V B 

i d 

i T2 

i D1 

t off 

t on 

v d 

t off 

Fig.7.5.: Chopper de dos cuadrantes. 

t 

t 

t 

t 

t 

t 

t


V B 

+ 

V B 

T1 

T2 

i T1 

V B 

0 

-V B 

i T1 

i T4 

i D2 

i D3 

D1 

i d 

D2 

i D2 

v d 

R 

v d 

i d 

T3 

L 

T4 

i T4 

Fig.7.6.: Chopper de 4 cuadrantes (figura 7.3-d), en cuadrante I. 

V B 

0 

-V B 

+ 

T1 

T2 

i T1 

D1 

i d 

D2 

i D2 

R 

v d 

v d 

L 

T3 

T4 

Fig.7.7.: Chopper de 4 cuadrantes (figura 7.3-d), en cuadrante II. 


+ 

i T4 

i d 

i D3 

D3 

D4 

i D3 

D3 

D4 

v d 

i d 

t 

t 

t 

I 

II 

t 

i d 

v d


V B 

V B 

0 

-V B 

V B 

+ 

T1 

T2 

i T1 

D1 

i d 

D2 

i D2 

R 

v d 

v d 

T3 

L 

T4 

Fig.7.8.: Chopper de 4 cuadrantes (figura 7.3-d), en cuadrante III. 

+ 

V B 

0 

-V B 

T1 

T2 

i T1 

v d 

D1 

i d 

D2 

i D2 

R 

v d 

L 

T3 

T4 

i T4 

Fig.7.9.: Chopper de 4 cuadrantes (figura 7.3-d), en cuadrante IV. 


+ 

i T4 

i d 

i D3 

D3 

D4 

i d 

i D3 

D3 

D4 

v d 

i d 

IV 

III 

t 

t 

v d 

i d


7.2)INVERSORES.- 

7.2) INVERSORES.- 

V B /2 

-V B /2 

i T1 

i D1 

i T2 

i D2 

i BT1 

i BT2 

7.2.1)Inversores monofásicos.- 

Inversor semipuente monofásico 

T/2 

v d 

T 

i d 

VB 2 

VB 2 

+ 

+ 

v d 

T1 

R L 

t 

t 

t 

t 

t 

t 

t 

T2 

a) 

b) c) 

Fig.7.10.: Inversor semipuente monofásico: a) circuito; b) formas de onda con carga 

resistiva; c) formas de onda con carga resistiva-inductiva. 


i T2 

i BT2 

i T1 

i BT1 

i d 

V B /2 

-V B /2 

i T1 

i D1 

i T2 

i D2 

v d 

T/2 

D1 

i D1 

i D2 

D2 

T 

i d 

t 

t 

t 

t 

t 

t 

t


Inversor puente monofásico 

V B 

-V B 

i T1,T4 

i D1,D4 

i T2,T3 

i D2,D3 

i BT1,BT4 

i BT2,BT3 

V B 

T/2 

i BT1 

+ 

T 

T1 

T2 

v d 

i T1 

i T2 

i d 

D1 

i d 

i D1 

D2 

i D2 


v d 

T3 

R L 

Fig.7.11.: Inversor puente monofásico: a) circuito; b) formas de onda. 

T4 

i T3 

i T4 

i D3 

D3 

D4 

i D4 

t 

t 

t 

t 

t 

t 

t


7.2.2)Inversor trifásico fuente de voltaje.- 

v S 

V d 

+ 

a 

b 

N 

Motor 

Fig.7.12.: Circuito de potencia de un inversor trifásico fuente de voltaje. 

i s 

60-Hz 

Entrada ac 

i S 

V d 


a 

Fig.7.13.: Inversor trifásico conectado a una red monofásica. 

+ 

- 

V d 

a 

Fig.7.14.: Inversor trifásico conectado a una red trifásica. 

b 

b 

N 

N 

c 

c 

c 

Motor 

Motor


T1 

T2 

T3 

T4 

T5 

T6 

v RS 

v ST 

v TR 

v R 

v S 

v T 

v NO 

+ 

Vd 

- 

+ 

+ 

o 

Vd 2 

Vd 2 

T1 

T4 

Carga 

i T4 

i T1 

D1 

0 º 60 º 120 º 180 º 240 º 300 º 360 º 

V d /6 

D4 


T2 

T5 

i T2 

i T5 

D2 

D5 

T3 

T6 

i T3 

i T6 

D3 

D6 

R S T 

v R 

V d 

2 

V 

3 

N 

Conduce 

d 

V d 

Vd 

3 

v S 

v T 

No conduce 

Fig.7.15.: Formas de onda de voltajes en un inversor trifásico: a) estados de conducción; b) 

tensiones entre líneas; c) tensiones fase-neutro en la carga; d) tensión del neutro. 

V d 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

a) 

b) 

c) 

d)


+ 

Vd 

- 

v R , 

T1 

T2 

v RS 

i R 

i T1 

i D1 

i T4 

i D4 

+ 

+ 

o 

Vd 2 

Vd 2 

T1 

T4 

Carga 

i T1 

i T4 

i D1 

i D4 

D1 

D4 


T2 

T5 

D2 

D5 

T3 

T6 

D3 

D6 

R S T 

v R 

Conduce No Conduce 

i R 

v R 

Fig.7.16.: Formas de onda de voltajes y corrientes en un inversor trifásico sin modulación 

i T2 

i T5 

N 

v S 

i T3 

i T6 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt 

v T

CAPÍTULO 8 CIRCUITOS DE DISPAROS PARA SEMICONDUCTORES 

CAPÍTULO 8 

CIRCUITOS DE DISPARO PARA 

SEMICONDUCTORES 

8.1)ELEMENTOS 8.1) ELEMENTOS BÁSICOS DE UN CIRCUITO 

DE DISPARO.- 

220 V ref 

+ 

v s 

v s 

T r 

v sinc 


V cc 

Circuito de 

disparo 

Fig. 8.1.: Esquema básico de un circuito de disparo. 

v c 

i G 

T 1 

i G 

L d 

R 

v d


Tensión de 

sincronismo 

Generador de 

diente de sierra 

v ds 

v c 

Comparador 

Multivibrador 

monoestable 

K Al Gate 

Fig. 8.2.: Diagrama en bloques de un circuito de disparo elemental. 

v sinc 

-V B 

- 

+ 

I 

v sinc :kv s 

α=0º 

0 

v 1 

0 

v 2 

0 

v 3 

0 

v 6 

+Vcc 

R 0 

α 

v 1 

- 

+ 

+V cc 

II 

C 1 

V m 

T r1 

v 2 


v C 

+ 

III 

- 

+V cc 

v 3 

Multivibrador 

monoestable 

+Vcc v 6 

Pulso de 

disparo 

0 

ωt 

Δ 

Fig. 8.3.: Circuito de disparo con amplificadores operacionales: a) circuito; b) formas de 

onda. 

ωt 

ωt 

v C 

ωt 

ωt 

a) 

b)


8.2)CIRCUITOS 8.2) CIRCUITOS DE DISPARO CON 

R 

C 

TRANSISTORES MONOJUNTURA. 

v C 

+V cc 

E 

R 2 

R 1 

B 2 

B 1 

V BB 

v G 

v C 

v P 

v G 

τ 1 τ2 

Fig. 8.4.: Oscilador de relajación con transistor monojuntura. 

v S 

v G 

V Z 

α 

R 3 

v S 

v Z 

R 

C 

Tr 1 


Τ 1 

D 1 

R 2 

v G 

v p =ηV BB 

Τ 2 

Carga 

Fig. 8.5.: Circuito de control con transistor monojuntura. 

v S 

+ 

a) 

b) 

t 

t


8.3)CIRCUITOS 8.3) CIRCUITOS DE DISPARO AISLADOS 

PARA SCR. 

15 V 

Señal 

de 

pulso 

D 2 

Fig. 8.6.: Uso de transformador de pulso para aislar SCR. 

Línea 

v control 

Detección de 

cruce por cero 

Tierra del 

control 

Retardo 

del 

ángulo 


R G 

T G 

1 2 

3 4 

D 1 

G 

A 

K 

Fuente de poder 

para el circuito de 

disparo del Gate 

Amplificador 

de pulsos 

Trafos de 

pulsos 

Fig. 8.7.: Diagrama general del circuito de disparo para un rectificador monofásico.


8.4)CIRCUITOS 8.4) CIRCUITOS DE DISPARO INTEGRADOS 

Sincronización5 

Usyn Fuente 

U s + 

PARA TIRISTORES. 

Tierra 

16 

1 

- 

+ 

Detector de 

cruce por 

cero 

10 

C 10 monitor de 

descarga 

- 

Transistor de 

descarga 

Registro de 

sincronismo 

≈ 3.1 

Vac 

+ 

Lógica 

8 

Resistencia de la 

rampa 

Condensador de la 

rampa 

9 

I const 

U ref U10 

C8 R9 C10 

[RR ] [CR ] 

Control del 

comparador 


11 

U 11 

- 

+ 

6 13 12 

S6 S13 C12 [C i ] 

14 Q1 

15 Q 2 

4 

2 

3 QU 

7 

Q1 

Q2 

QZ 

R4 

R2 

R3 

R7 

Selección del largo del 

pulso para Q1 y Q 2 

Selección del largo del 

pulso para Q1 2 

Inhibidor del pulso 

Q y 

Voltaje de control 

Fig. 8.8.: Circuito de disparo integrado TCA 785: a) diagrama de bloques; b) formas de 

onda. 

+ 

+ 

+ 

+ 

b) 

a)


Fig. 8.9.: Control de un tiristor en el circuito TCA 785. 

Fig. 8.10.: Circuito de control de fase de un convertidor AC-AC monofásico. 



Fig. 8.11.: Circuito de disparo para un rectificador trifásico semicontrolado. 



Fig. 8.12.: Circuito de disparo con doble pulso para un rectificador trifásico puente 

totalmente controlado. 



8.5)CIRCUITOS 8.5) CIRCUITOS DE DISPARO PARA 

Del circuito 

de control 

TRANSISTORES DE POTENCIA. 

+ 

Del circuito 

de control 

- 

Del circuito 

de control 

Comparador 

V GG 

IC 

DS0026 

o 

UC1706/07 


R G 

V GG 

Fig. 8.13.: Amplificación de la corriente por el gate. 

Optoacoplador 

(HPL-4503) 

+15 V 

3 kΩ 

100pF 

G 

E 

μF 

IXLD4425 

Fig. 8.14.: Circuito de disparo con aislación galvánica mediante acoplador óptico. 

R G


v S 

+ 

- 

Tierra de 

seguridad 

+ 

Vd - 

Entradas 

de control 

Lógica y 

electrónica 

de control 

Aislación 

auxiliar de poder 

para circuitos de 

control base 

Aislación 

de señal 

Aislación 

de señal 

Circuito 

de control 

base 

Circuito 

de control 

base 

Diodos 

antisaturación y/o 

conexiones de 

protección de 

sobrecorriente 

Fig. 8.15.: Sobre la necesidad de la aislación de los pulsos de disparo. 

+ 

300 V 

- 


Vcc 

Módulo 

Circuito de 

disparo 

Fig.8.16.: Chopper de un cuadrante. 

i L 

L 

R 

v L 

T + 

T - 

D f+ 

D f-


Fig.8.17: Encendido del transistor; a) VGE: 5V/div; b) VCE: 50V/div, tiempo: 500ns/div. 

Fig.8.18: Corte del transistor, VCE: 50V/div, tiempo: 100ns/div. 



Fig.8.19: Operación a 100 kHz, VCE: 50 V/div, IC: 10 A/div, Tiempo: 2 μs/div. 

Fig.8.20: Operación a 100 kHz, IC: 10 A/div, Tiempo: 2 μs/div. 

Fig.8.21: Cortocircuito en la carga, IC: 20 A/div, Tiempo: 2 μs/div. 


CAPÍTULO 9 APLICACIONES Y CONTROL DE CONVERTIDORES ESTÁTICOS 

CAPÍTULO 9 

APLICACIONES Y CONTROL DE 

CONVERTIDORES ESTÁTICOS 

9.1)CONTROL 9.1) CONTROL DE RECTIFICADORES.- 

Controlador 

Velocidad 

Controlador 

Corriente 

nRef iARef α 

n 

i A 

Sincronismo 

M,G G 

Fig. 9.1.: Esquema de control básico de un motor de corriente continua 


i A

n Ref 


n 

Fig. 9.2.: Control de una máquina de corriente continua alimentada por un rectificador 

puente. 

Red 

n ref 

i a 

i ref 

i aRef 

n 


n=0 

Fig. 9.3.: Comportamiento de las variables en el sistema de la figura 9.2. 

i' S 

G1 R R G1 R R 1 2 

1 2 

i''S i''S R v C 

b i 

v S 

i a 

v c 

α 

Red 

Fig. 9.4.: Transductores de corriente alterna para medir la corriente de salida del 

rectificador. 

i' S 

v S 

R b 

v i 

i a 

n 

t 

t 

C 

Carga


ω ref 

Fig. 9.5.: Control de velocidad en 4 cuadrantes con un convertidor dual con corriente 

circulante. 

ω 

i a 

i d1 

i d2 

ω 

i aref 

-1 

i circulante 

i a 

i circ 

i d1 

i circ 

i d2 

ω ref ω 

Fig. 9.6.: Inversión de marcha del motor de la figura 9.5. 

i circulante 


i d2 

MG 

G 

i a 

i d1 

t 

t 

t 

t


n 

n ref 

i ref 

n i 

i a 

Circuito de 

comando 

L1 L2 L3 

Fig. 9.7.: Control en 4 cuadrantes con un conversor dual sin corriente circulante. 

Fig. 9.8.: Comportamiento temporal de variables de la figura 9.7 en una inversión de giro. 


& ≥ 1 

v d 

M.G 

G 

i a


n ref 

n 

n ref 

n 

i ref 

i a 

n i 

& ≥ 1 

U B 

Comando 

Medición 

de i a 

L1 L2 L3 

Fig. 9.9.: Accionamiento de 4 cuadrantes con inversión del rotor. 

i ref 

i a 

n i 

U B 

& ≥ 1 

Comando 

Medición 

de i a 


i a 

L1 L2 L3 

M.G 

G 

Conmut. 

M.G 

G 

Conmut. 

Fig. 9.10.: Accionamiento de 4 cuadrantes con inversión del campo. 

i a 

L1 L2


n W 

K R1 

T R1 

i W 

n W K R1 (1+pT R1 ) i W 

pT R1 

K R2 T R2 K t T t 

K R2 (1+pT R2 ) 

pT R2 

U R 

U R 

Control de corriente 

Control de velocidad 

K e t -pT 

t 


T t 

U d 

U d 

e M 

e M 

Control de corriente 

Control de velocidad 

K d 

K d 

1+pT d 

Fig. 9.11.: Diagramas de bloques de un motor de corriente continua controlado. 

9.2)CONTROL 9.2) CONTROL DE CHOPPERS. 

9.2.1)El control de corriente de dos posiciones 

(histéresis). 

i Lref 

+ 

i L 

ε 

Comparador 

1 

X 

δ 

2 

ε 

X 

X 

T1, T4 

T2, T3 

Fig. 9.12.: Control de corriente de 2 posiciones (Bang-Bang). 

T1 

T2 

i L 

T d 

i d 

i d 

R 

v L 

T3 

T4 

m L 

m L 

L 

1 

pT M 

T M 

T M 

V 

n M 

n M


Estrategia de control: 

Si iLref > iL ⇒ iL debe aumentar 

Si ε = iLref - iL > δ/2, x= “1”. 

⇒ T1 y T4 conducen y vL = V ⇒ iL aumenta. 

Si iLref < iL ⇒ iL debe disminuir 

Si ε = iLref - iL < - δ/2, x= “0”. 

⇒ T2 y T3 conducen y vL = - V ⇒ iL disminuye. 

i L 

v L 

V 

-V 

X 

1 

0 

i Lref 

δ/2 

i L 

δ 

t 

t 

t 

Fig. 9.13.: Formas de onda del control de corriente de 2 posiciones: a) histéresis ancha; b) 

histéresis angosta. 


i L 

v L 

V 

-V 

X 

1 

0 

i Lref 

δ 

i L 

t 

t 

t


ω ref 

w, w ref 

i a , i a ref 

+ 

ω 

0 

0 

PI Velocidad 

i aref 

+ 

i a 

w ref 

i a 

i a ref 

Comparador 

1 

X 

δ 

2 

ε 

a) 

b) 

Fig. 9.14.: Máquina de C.C. alimentado por un chopper de 4 cuadrantes. Control de 

corriente con histéresis: a) diagrama de bloques; b) formas de onda durante inversión de 

marcha. 

Fig. 9.15.: Motor de C.C alimentado por un chopper de 1 cuadrante. Control de corriente 

con histéresis. 


X 

w 

T1, T4 

T2, T3 

T1 

T2 

i a 

ω 

T3 

T4 

V 

t 

t


Fig. 9.16.: Arranque del motor de la figura 9.15. 

9.2.2)Modulación del ancho de los pulsos (Pulse 

Width Modulation = PWM). 

v Cont 

+ 

v d 

ε 

Comparador 

'1' 

'0' 

X 

T1, T4 

T2, T3 

Fig. 9.17.: Chopper con control PWM. 


T1 

T2 

i L 

v L 

T3 

R L 

T4 

V


Principio de funcionamiento: 

Si vcont > vd ⇒ x= “1”. 

⇒ T1 y T4 conducen y vL = V. 

Si vcont < vd ⇒ x= “0”. 

⇒ T2 y T3 conducen y vL = - V. 

vd , vcont vd , vcont V v cont 2 

d 

V dm 

X 

'1' 

'0' 

V 

-V 

Vcont 1 

v L 

i L 

v d 

t 

t 

t 

a) b) 

Fig. 9.18.: Chopper con control PWM: a) Vcont1 > 0;b) Vcont2 > Vcont1. 


V dm 

X 

'1' 

'0' 

V 

-V 

v L 

i L 

t 

t 

t


v d , v cont 

V dm 

V 

-V 

X 

'1' 

'0' 

V dm 

V L 

400 

0 

-400 

i L 

v L 

v d 

V cont 3 

i L 

t 

t 

t 

a) b) 

Fig. 9.19.: Chopper con control PWM: a) Vcont3 < 0; b) Mayor frecuencia de 

conmutación. 

i L =15[A] 

D=0.75 

L=0.01[H] 

R= 20[Ω] 

v d , v cont 

V dm 

0 

0.5 1 

1.5 2 [ms] 

V 

-V 

a) b) 

Fig. 9.20.: Respuesta a escalón de referencia del modulador PWM con frecuencia de 

conmutación: a) baja; b) más alta. 


0 

0 

X 

'1' 

'0' 

t 

t 

t 

V dm 

V L 

i L 

v L 

V cont 3 

v d 

i L 

t 

t 

t 

t 

t 

t


ω ref 

+ 

ω 

PI Velocidad 

i aref 

+ 

ω 

i a 

V Cont 

+ 

ε 

v d 

Comparador 


'1' 

Fig. 9.21.: Control de velocidad de un motor C.C alimentado por un chopper con control 

PWM. 

9.3)CONTROL 9.3) CONTROL DE INVERSORES. 

0 

9.3.1)Inversor monofásico controlado por histéresis. 

i Lref 

+ 

i L 

ε 

Comparador 

1 

X 

δ 

2 

ε 

X 

i L 

a) 

b) 

Fig. 9.22.: Inversor monfásico con control por histéresis: a) diagrama funcional; b) formas 

de onda. 

'0' 

T1, T4 

T2, T3 

T1 

T2 

T1 

T2 

i L 

i L 

R 

v L 

v L 

T3 

ω T4 

T3 

L 

T4 

i * L 

V 

V 

t


9.3.2)Inversor monofásico con modulación PWM. 

0 

v L 

0 

v Cont 

+ 

v d 

ε 

Comparador 

'1' 

'0' 

X T1, T4 

T2, T3 


T1 

T2 

i L 

v L 

T3 

R L 

Fig. 9.23.: Inversor monofásico con modulación PWM. 

v cont 

(1/f s ) 

Fig. 9.24.: Formas de onda del inversor monofásico con modulación PWM de la figura 

9.23. 

v d 

v L1 

T4 

V


Fig. 9.25.: Variación de frecuencia con modulación PWM: a) 120 V- 60 Hz; 120 V- 30 Hz. 

a) 

b) 

Fig. 9.26.: Variación de amplitud con modulación PWM: a) 120 V – 60 Hz; 60 V – 60 Hz. 


a) 

b)


Fig. 9.27.: Variación de voltaje y frecuencia en un inversor monofásico con modulación 

PWM: a) 60 Hz – 120 V; b) 30 Hz – 60 V; c) 20 Hz – 40 V. 


a) 

b) 

c)


9.3.3)Inversor trifásico con control de corriente. 

i a * 

+ 

i a 

δ 

Nota: Las fases b y c tienen un control similar. 

v ab 

v a 

0 

0 

0 

* ia X a 

X a 

C.D 

C.D 

V 

i a 


T1 

T2 

N 

T3 

T4 

i a i b i c 

a v b 

ab v c 

bc 

v a v b v c 

b) 

Fig. 9.28.: Inversor trifásico con control de corriente por histéresis: a) circuito; b) formas 

de onda. 

a) 

n 

T5 

T6 

ωt 

ωt 

ωt


9.3.4)Inversor trifásico con modulación PWM. 

v A * 

+ 

v B * 

+ 

v C * 

+ 

v d 

v d 

v d 

X b 

X c 

X a 

X a 

C.D 

C.D 

Nota: Las fases b y c tienen un control similar. 

v d 

V 

t 


T1 

T2 

N 

i A 

v A 

T3 

T4 

n 

T5 

T6 

i i 

B 

C 

A B C 

vAB vBC v v B 

C 

Fig. 9.29.: Inversor trifásico con modulación PWM: a) circuito; b) formas de onda. 

a) 

b)


v AC 

v A 

i A 

0 

0 

0 

0 

* vA * v v * 

B 

C 

Fig. 9.30.: Inversor trifásico con modulación PWM, comportamiento de la corriente de 

carga. 


v d 

ωt 

ωt 

ωt 

ωt

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