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electrónica de potencia

Una torre de válvulas de tiristores HVDC de 16,8 m de altura en una nave de Baltic Cable AB en Suecia. Un cargador de baterías es un ejemplo de un dispositivo electrónico de p...

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Una torre de válvulas de tiristores HVDC de 16,8 m de altura en una nave de Baltic Cable AB en Suecia. 
Un cargador de baterías es un ejemplo de un dispositivo electrónico de potencia.
La fuente de alimentación de un ordenador es un ejemplo de componente electrónico de potencia, ya sea que se encuentre dentro o fuera de la carcasa.

La electrónica de potencia es la aplicación de la electrónica al control y la conversión de la energía eléctrica .

Los primeros dispositivos electrónicos de alta potencia se fabricaron utilizando válvulas de arco de mercurio . En los sistemas modernos, la conversión se realiza con dispositivos de conmutación semiconductores como diodos , tiristores y transistores de potencia como el MOSFET de potencia y el IGBT . A diferencia de los sistemas electrónicos que se ocupan de la transmisión y el procesamiento de señales y datos, en la electrónica de potencia se procesan cantidades sustanciales de energía eléctrica. Un convertidor CA/CC ( rectificador ) es el dispositivo de electrónica de potencia más típico que se encuentra en muchos dispositivos electrónicos de consumo, por ejemplo, televisores , ordenadores personales , cargadores de baterías , etc. El rango de potencia suele ser de decenas de vatios a varios cientos de vatios. En la industria, una aplicación común es el variador de velocidad (VSD) que se utiliza para controlar un motor de inducción . El rango de potencia de los VSD comienza en unos pocos cientos de vatios y termina en decenas de megavatios .

Los sistemas de conversión de energía se pueden clasificar según el tipo de energía de entrada y salida:

Historia

La electrónica de potencia comenzó con el desarrollo del rectificador de arco de mercurio. Inventado por Peter Cooper Hewitt en 1902, se utilizaba para convertir corriente alterna (CA) en corriente continua (CC). A partir de la década de 1920, se continuó investigando la aplicación de tiratrones y válvulas de arco de mercurio controladas por red a la transmisión de energía. Uno Lamm desarrolló una válvula de mercurio con electrodos graduados, lo que las hizo adecuadas para la transmisión de energía de corriente continua de alto voltaje . En 1933 se inventaron los rectificadores de selenio. [ 1 ]

Julius Edgar Lilienfeld propuso el concepto de transistor de efecto de campo en 1926, pero en ese momento no era posible construir un dispositivo funcional. [ 2 ] En 1947, Walter H. Brattain y John Bardeen inventaron el transistor bipolar de contacto puntual bajo la dirección de William Shockley en Bell Labs . En 1948, la invención del transistor de unión bipolar (BJT) por parte de Shockley mejoró la estabilidad y el rendimiento de los transistores y redujo los costos. Para la década de 1950, los diodos semiconductores de mayor potencia estuvieron disponibles y comenzaron a reemplazar a los tubos de vacío . En 1956, General Electric introdujo el rectificador controlado de silicio (SCR) , aumentando enormemente el rango de aplicaciones de la electrónica de potencia. [ 3 ] Para la década de 1960, la velocidad de conmutación mejorada de los transistores de unión bipolar permitió los convertidores CC/CC de alta frecuencia.

RD Middlebrook realizó importantes contribuciones a la electrónica de potencia. En 1970, fundó el Grupo de Electrónica de Potencia en Caltech . [ 4 ] Desarrolló el método de promediado del espacio de estados para el análisis y otras herramientas cruciales para el diseño moderno de la electrónica de potencia. [ 5 ]

MOSFET de potencia

En 1957, Frosch y Derick lograron fabricar los primeros transistores de efecto de campo de dióxido de silicio en Bell Labs, los primeros transistores en los que el drenador y la fuente estaban adyacentes en la superficie. [ 6 ] Posteriormente, Dawon Kahng lideró un artículo que demostraba un MOSFET funcional con su equipo de Bell Labs en 1960. Su equipo incluía a EE LaBate y EI Povilonis, quienes fabricaron el dispositivo; MO Thurston, LA D'Asaro y JR Ligenza, quienes desarrollaron los procesos de difusión; y HK Gummel y R. Lindner, quienes caracterizaron el dispositivo. [ 7 ] [ 8 ]

En 1969, Hitachi presentó el primer MOSFET de potencia vertical, [ 9 ] que más tarde se conocería como VMOS (MOSFET de ranura en V). [ 10 ] A partir de 1974, Yamaha , JVC , Pioneer Corporation , Sony y Toshiba comenzaron a fabricar amplificadores de audio con MOSFET de potencia. [ 11 ] International Rectifier presentó un MOSFET de potencia de 25  A y 400  V en 1978. [ 12 ] Este dispositivo permite operar a frecuencias más altas que un transistor bipolar, pero está limitado a aplicaciones de bajo voltaje.

El MOSFET de potencia es el dispositivo de potencia más común en el mundo, debido a su baja potencia de control de puerta, velocidad de conmutación rápida, [ 13 ] capacidad de paralelismo avanzada y sencilla, [ 13 ] [ 14 ] ancho de banda amplio , robustez, fácil control, polarización simple, facilidad de aplicación y facilidad de reparación. [ 14 ] Tiene una amplia gama de aplicaciones en electrónica de potencia, como dispositivos de información portátiles , circuitos integrados de potencia, teléfonos celulares , computadoras portátiles y la infraestructura de comunicaciones que permite Internet . [ 15 ]

En 1982 se introdujo el transistor bipolar de puerta aislada (IGBT), que se popularizó en la década de 1990. Este componente combina la capacidad de manejo de potencia del transistor bipolar con las ventajas del control de puerta aislada del MOSFET de potencia.

Dispositivos

Las capacidades y la economía de los sistemas de electrónica de potencia están determinadas por los dispositivos activos disponibles. Sus características y limitaciones son un elemento clave en el diseño de dichos sistemas. Anteriormente, la válvula de arco de mercurio , los rectificadores termoiónicos de diodo de alto vacío y rellenos de gas, y los dispositivos disparados como el tiratrón y el ignitrón se utilizaban ampliamente en electrónica de potencia. A medida que las especificaciones de los dispositivos de estado sólido mejoraron tanto en capacidad de manejo de voltaje como de corriente, los dispositivos de vacío han sido reemplazados casi por completo por dispositivos de estado sólido.

Los dispositivos electrónicos de potencia pueden utilizarse como interruptores o como amplificadores. [ 16 ] Un interruptor ideal está abierto o cerrado y, por lo tanto, no disipa potencia; soporta una tensión aplicada y no deja pasar corriente, o deja pasar cualquier cantidad de corriente sin caída de tensión. Los dispositivos semiconductores utilizados como interruptores pueden aproximarse a esta propiedad ideal, por lo que la mayoría de las aplicaciones de electrónica de potencia se basan en encender y apagar dispositivos, lo que hace que los sistemas sean muy eficientes, ya que se desperdicia muy poca potencia en el interruptor. Por el contrario, en el caso del amplificador, la corriente que atraviesa el dispositivo varía continuamente según una entrada controlada. La tensión y la corriente en los terminales del dispositivo siguen una línea de carga , y la disipación de potencia dentro del dispositivo es grande en comparación con la potencia entregada a la carga.

Diversos atributos determinan el uso de los dispositivos. Dispositivos como los diodos conducen cuando se les aplica una tensión directa y no permiten el control externo del inicio de la conducción. Los dispositivos de potencia, como los rectificadores controlados de silicio y los tiristores (así como la válvula de mercurio y el tiratrón ), permiten controlar el inicio de la conducción, pero dependen de la inversión periódica del flujo de corriente para su apagado. Dispositivos como los tiristores de desconexión por puerta, los transistores BJT y MOSFET proporcionan un control de conmutación completo y pueden encenderse o apagarse independientemente del flujo de corriente. Los transistores también permiten la amplificación proporcional, pero esta rara vez se utiliza en sistemas con una potencia nominal superior a unos pocos cientos de vatios. Las características de la entrada de control de un dispositivo también influyen significativamente en el diseño; en ocasiones, la entrada de control se encuentra a una tensión muy alta con respecto a tierra y debe ser alimentada por una fuente aislada.

Dado que la eficiencia es fundamental en un convertidor electrónico de potencia, las pérdidas generadas por un dispositivo electrónico de potencia deben ser lo más bajas posible.

Los dispositivos varían en velocidad de conmutación. Algunos diodos y tiristores son adecuados para velocidades relativamente bajas y son útiles para la conmutación y el control a frecuencias de potencia ; ciertos tiristores son útiles a unos pocos kilohercios. Dispositivos como los MOSFET y los BJT pueden conmutar a decenas de kilohercios hasta unos pocos megahercios en aplicaciones de potencia, pero con niveles de potencia decrecientes. Los dispositivos de tubo de vacío predominan en aplicaciones de alta potencia (cientos de kilovatios) a muy alta frecuencia (cientos o miles de megahercios). Los dispositivos de conmutación más rápidos minimizan la pérdida de energía en las transiciones de encendido a apagado y viceversa, pero pueden generar problemas con la interferencia electromagnética radiada. Los circuitos de control de puerta (o equivalentes) deben diseñarse para suministrar suficiente corriente de control para alcanzar la velocidad de conmutación máxima posible con un dispositivo. Un dispositivo sin suficiente control para conmutar rápidamente puede dañarse por un calentamiento excesivo.

Los dispositivos prácticos presentan una caída de tensión distinta de cero y disipan potencia cuando están encendidos, y tardan cierto tiempo en atravesar una región activa hasta alcanzar el estado de encendido o apagado. Estas pérdidas constituyen una parte significativa de la potencia total disipada en un convertidor.

La gestión y disipación de potencia de los dispositivos también es un factor crítico en el diseño. Los dispositivos electrónicos de potencia pueden tener que disipar decenas o cientos de vatios de calor residual, incluso conmutando de la forma más eficiente posible entre estados conductores y no conductores. En el modo de conmutación, la potencia controlada es mucho mayor que la potencia disipada en el interruptor. La caída de tensión directa en el estado conductor se traduce en calor que debe disiparse. Los semiconductores de alta potencia requieren disipadores de calor especializados o sistemas de refrigeración activa para controlar su temperatura de unión ; los semiconductores exóticos como el carburo de silicio tienen una ventaja sobre el silicio puro en este sentido, y el germanio, que alguna vez fue el pilar de la electrónica de estado sólido, ahora se usa poco debido a sus propiedades desfavorables a altas temperaturas.

Existen dispositivos semiconductores con tensiones nominales de hasta unos pocos kilovoltios en un solo dispositivo. Cuando se requiere controlar tensiones muy altas, es necesario utilizar varios dispositivos en serie, con redes para igualar la tensión entre todos ellos. Nuevamente, la velocidad de conmutación es un factor crítico, ya que el dispositivo de conmutación más lento tendrá que soportar una parte desproporcionada de la tensión total. Antiguamente, existían válvulas de mercurio con tensiones nominales de hasta 100  kV en una sola unidad, lo que simplificaba su aplicación en sistemas HVDC .

La corriente nominal de un dispositivo semiconductor está limitada por el calor generado en los chips y el calor que se produce en la resistencia de los terminales de interconexión. Los dispositivos semiconductores deben diseñarse de manera que la corriente se distribuya uniformemente en sus uniones (o canales) internas; una vez que se produce un punto caliente, los efectos de ruptura pueden destruir rápidamente el dispositivo. Algunos tiristores (SCR) están disponibles con corrientes nominales de hasta 3000 amperios en una sola unidad.

convertidores CC/CA (inversores)

Los convertidores CC-CA generan una forma de onda de salida de CA a partir de una fuente de CC. Entre sus aplicaciones se incluyen variadores de velocidad (ASD), sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS), sistemas de transmisión de CA flexibles (FACTS), compensadores de voltaje e inversores fotovoltaicos . Las topologías de estos convertidores se pueden clasificar en dos categorías distintas: inversores de fuente de voltaje e inversores de fuente de corriente. Los inversores de fuente de voltaje (VSI) se denominan así porque la salida controlada independientemente es una forma de onda de voltaje. De manera similar, los inversores de fuente de corriente (CSI) se distinguen porque la salida de CA controlada es una forma de onda de corriente.

La conversión de potencia de CC a CA es el resultado de dispositivos de conmutación de potencia, que suelen ser interruptores de potencia semiconductores totalmente controlables. Por lo tanto, las formas de onda de salida se componen de valores discretos, lo que produce transiciones rápidas en lugar de suaves. Para algunas aplicaciones, incluso una aproximación burda de la forma de onda sinusoidal de la potencia de CA es suficiente. Cuando se requiere una forma de onda casi sinusoidal, los dispositivos de conmutación operan mucho más rápido que la frecuencia de salida deseada, y el tiempo que permanecen en cada estado se controla para que la salida promedio sea casi sinusoidal. Las técnicas de modulación comunes incluyen la técnica basada en portadora, o modulación por ancho de pulso , la técnica de vector espacial y la técnica de armónicos selectivos. [ 17 ]

Los inversores de fuente de tensión tienen aplicaciones prácticas tanto en sistemas monofásicos como trifásicos. Los inversores monofásicos utilizan configuraciones de medio puente y puente completo, y se emplean ampliamente en fuentes de alimentación, sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) monofásicos y topologías complejas de alta potencia cuando se utilizan en configuraciones multicelda. Los inversores trifásicos se emplean en aplicaciones que requieren formas de onda de tensión sinusoidales, como variadores de velocidad (ASD), sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) y algunos tipos de dispositivos FACTS, como el STATCOM . También se emplean en aplicaciones donde se requieren tensiones arbitrarias, como en el caso de filtros de potencia activos y compensadores de tensión. [ 17 ]

Los inversores de fuente de corriente se utilizan para generar una corriente alterna a partir de una fuente de corriente continua. Este tipo de inversor resulta práctico para aplicaciones trifásicas que requieren formas de onda de voltaje de alta calidad.

Una clase relativamente nueva de inversores, denominados inversores multinivel, ha despertado un gran interés. El funcionamiento normal de los inversores de fuente de corriente (CSI) y de fuente de tensión (VSI) se puede clasificar como inversor de dos niveles, debido a que los interruptores de potencia se conectan al bus de CC positivo o al negativo. Si los terminales de salida del inversor dispusieran de más de dos niveles de tensión, la salida de CA podría aproximarse mejor a una onda sinusoidal. Por este motivo, los inversores multinivel, aunque más complejos y costosos, ofrecen un mayor rendimiento. [ 18 ]

Cada tipo de inversor difiere en los enlaces de CC que utiliza y en si requiere o no diodos de libre circulación . Ambos pueden funcionar en modo de onda cuadrada o modulación por ancho de pulso (PWM), según su uso previsto. El modo de onda cuadrada ofrece simplicidad, mientras que la PWM puede implementarse de diversas maneras y produce formas de onda de mayor calidad. [ 17 ]

Los inversores de fuente de tensión (VSI) alimentan la sección de salida del inversor desde una fuente de tensión aproximadamente constante. [ 17 ]

La calidad deseada de la forma de onda de salida de corriente determina qué técnica de modulación debe seleccionarse para una aplicación determinada. La salida de un inversor de fuente de voltaje (VSI) se compone de valores discretos. Para obtener una forma de onda de corriente suave, las cargas deben ser inductivas en las frecuencias armónicas seleccionadas. Sin algún tipo de filtrado inductivo entre la fuente y la carga, una carga capacitiva provocará que la carga reciba una forma de onda de corriente irregular, con picos de corriente grandes y frecuentes. [ 17 ]

Existen tres tipos principales de VSI:

  1. Inversor monofásico de medio puente
  2. Inversor monofásico de puente completo
  3. Inversor de fuente de tensión trifásico

Inversor monofásico de medio puente

Figura 8: Entrada de CA para un ASD
Figura 9: Inversor de fuente de tensión monofásico de medio puente

Los inversores monofásicos de medio puente con fuente de tensión están diseñados para aplicaciones de baja tensión y se utilizan comúnmente en fuentes de alimentación. [ 17 ] La figura 9 muestra el esquema del circuito de este inversor.

El inversor inyecta armónicos de corriente de bajo orden en la tensión de la fuente. Esto implica que se necesitan dos condensadores grandes para el filtrado en este diseño. [ 17 ] Como se muestra en la Figura 9, solo un interruptor puede estar activado a la vez en cada rama del inversor. Si ambos interruptores de una rama estuvieran activados simultáneamente, la fuente de CC se cortocircuitaría.

Los inversores pueden utilizar varias técnicas de modulación para controlar sus esquemas de conmutación. La técnica PWM basada en portadora compara la forma de onda de salida de CA, v c , con una señal de voltaje portadora, v Δ . Cuando v c es mayor que v Δ , S+ está activado, y cuando v c es menor que v Δ , S− está activado. Cuando la salida de CA está a la frecuencia fc con su amplitud en v c , y la señal portadora triangular está a la frecuencia f Δ con su amplitud en v Δ , la PWM se convierte en un caso sinusoidal especial de la PWM basada en portadora. [ 17 ] Este caso se denomina modulación de ancho de pulso sinusoidal (SPWM). Para esto, el índice de modulación, o relación de modulación de amplitud, se define como m a = v c /v ∆ .

La frecuencia portadora normalizada, o relación de modulación de frecuencia, se calcula utilizando la ecuación m f = f ∆ /f c . [ 19 ]

Si la región de sobremodulación, ma, supera uno, se observará una tensión de salida de CA fundamental más alta, pero a costa de la saturación. Para SPWM, los armónicos de la forma de onda de salida tienen frecuencias y amplitudes bien definidas. Esto simplifica el diseño de los componentes de filtrado necesarios para la inyección de armónicos de corriente de bajo orden provenientes del funcionamiento del inversor. La amplitud máxima de salida en este modo de funcionamiento es la mitad de la tensión de la fuente. Si la amplitud máxima de salida, m a , supera 3,24, la forma de onda de salida del inversor se convierte en una onda cuadrada. [ 17 ]

Como ocurría con la modulación por ancho de pulso (PWM), ambos interruptores en una rama para la modulación de onda cuadrada no pueden estar encendidos al mismo tiempo, ya que esto causaría un cortocircuito en la fuente de voltaje. El esquema de conmutación requiere que tanto S+ como S− estén encendidos durante medio ciclo del período de salida de CA. [ 17 ] La amplitud de salida de CA fundamental es igual a v o1 = v aN = 2v i /π .

Sus armónicos tienen una amplitud de v oh = v o1 /h .

Por lo tanto, el voltaje de salida de CA no es controlado por el inversor, sino por la magnitud del voltaje de entrada de CC del inversor. [ 17 ]

El uso de la eliminación selectiva de armónicos (SHE) como técnica de modulación permite que la conmutación del inversor elimine selectivamente los armónicos intrínsecos. El componente fundamental de la tensión de salida de CA también se puede ajustar dentro de un rango deseado. Dado que la tensión de salida de CA obtenida mediante esta técnica de modulación tiene simetría de media onda y cuarto de onda impares, no existen armónicos pares. [ 17 ] Cualquier armónico intrínseco impar (N-1) indeseado de la forma de onda de salida puede eliminarse.

Inversor monofásico de puente completo

FIGURA 3: Inversor de puente completo con fuente de tensión monofásica
FIGURA 4: Señales portadora y moduladora para la técnica de modulación por ancho de pulso bipolar.

El inversor de puente completo es similar al inversor de medio puente, pero tiene una rama adicional para conectar el punto neutro a la carga. [ 17 ] La figura 3 muestra el esquema del circuito del inversor de puente completo de fuente de tensión monofásica.

Para evitar un cortocircuito en la fuente de tensión, S1+ y S1− no pueden estar activados simultáneamente, al igual que S2+ y S2−. Cualquier técnica de modulación utilizada para la configuración de puente completo debe mantener activado el interruptor superior o inferior de cada rama en todo momento. Debido a la rama adicional, la amplitud máxima de la forma de onda de salida es Vi, y es el doble de la amplitud máxima de salida alcanzable para la configuración de medio puente. [ 17 ]

Los estados 1 y 2 de la Tabla 2 se utilizan para generar la tensión de salida de CA con SPWM bipolar. La tensión de salida de CA solo puede tomar dos valores, ya sea Vi o −Vi. Para generar estos mismos estados utilizando una configuración de medio puente, se puede utilizar una técnica basada en portadora. S+ estando activado para el medio puente corresponde a S1+ y S2− estando activados para el puente completo. De manera similar, S− estando activado para el medio puente corresponde a S1− y S2+ estando activados para el puente completo. La tensión de salida para esta técnica de modulación es más o menos sinusoidal, con un componente fundamental que tiene una amplitud en la región lineal menor o igual a uno [ 17 ] v o1 =v ab1 = v i • m a  .

A diferencia de la técnica PWM bipolar, el enfoque unipolar utiliza los estados 1, 2, 3 y 4 de la Tabla 2 para generar su voltaje de salida de CA. Por lo tanto, el voltaje de salida de CA puede tomar los valores Vi, 0 o −V [1]i. Para generar estos estados, se necesitan dos señales moduladoras sinusoidales, Vc y −Vc, como se muestra en la Figura 4.

Vc se utiliza para generar VaN, mientras que –Vc se utiliza para generar VbN. La siguiente relación se denomina SPWM unipolar basado en portadora v o1 =2 • v aN1 = v i • m a   .

Las tensiones de fase VaN y VbN son idénticas, pero están desfasadas 180 grados entre sí. La tensión de salida es igual a la diferencia de las dos tensiones de fase y no contiene armónicos pares. Por lo tanto, si se toma mf, incluso los armónicos de la tensión de salida de CA aparecerán en frecuencias impares normalizadas, fh. Estas frecuencias están centradas en el doble del valor de la frecuencia portadora normalizada. Esta característica particular permite utilizar componentes de filtrado más pequeños al intentar obtener una forma de onda de salida de mayor calidad. [ 17 ]

Como era el caso del SHE de medio puente, la tensión de salida de CA no contiene armónicos pares debido a su simetría de media onda impar y cuarto de onda impar. [ 17 ]

Inversor de fuente de tensión trifásico

FIGURA 5: Esquema del circuito inversor de fuente de tensión trifásico
FIGURA 6: Funcionamiento de onda cuadrada trifásica a) Estado del interruptor S1 b) Estado del interruptor S3 c) Salida S1 d) Salida S3

Los inversores de tensión monofásicos se utilizan principalmente para aplicaciones de baja potencia, mientras que los inversores de tensión trifásicos cubren aplicaciones de potencia media y alta. [ 17 ] La figura 5 muestra el esquema del circuito de un inversor de tensión trifásico.

Los interruptores en cualquiera de las tres ramas del inversor no pueden apagarse simultáneamente, ya que esto provoca que los voltajes dependan de la polaridad de la corriente de línea correspondiente. Los estados 7 y 8 producen voltajes de línea de CA nulos, lo que resulta en que las corrientes de línea de CA circulen libremente a través de los componentes superior o inferior. Sin embargo, los voltajes de línea para los estados 1 a 6 producen un voltaje de línea de CA que consiste en los valores discretos de Vi, 0 o −Vi. [ 17 ]

Para la modulación por ancho de pulsos (SPWM) trifásica, se utilizan tres señales moduladoras desfasadas 120 grados entre sí para producir tensiones de carga desfasadas. Para preservar las características de la PWM con una sola señal portadora, la frecuencia portadora normalizada, mf, debe ser un múltiplo de tres. Esto mantiene la magnitud de las tensiones de fase idéntica, pero desfasadas 120 grados entre sí. [ 17 ] La amplitud máxima de tensión de fase alcanzable en la región lineal, ma menor o igual que uno, es v fase = v i  / 2 . La amplitud máxima de tensión de línea alcanzable es V ab1 = v ab • √ 3 / 2  

La única forma de controlar la tensión de carga es cambiando la tensión de entrada de CC.

inversores de fuente de corriente

FIGURA 7: Inversor de fuente de corriente trifásico
Figura 8: Formas de onda de modulación por ancho de pulso sincronizada para un inversor de fuente de corriente trifásico a) Señales portadora y moduladora b) Estado S1 c) Estado S3 d) Corriente de salida
Figura 9: Representación vectorial espacial en inversores de fuente de corriente

Los inversores de fuente de corriente convierten la corriente continua en una forma de onda de corriente alterna. En aplicaciones que requieren formas de onda de CA sinusoidales, se deben controlar la magnitud, la frecuencia y la fase. Los CSI tienen grandes variaciones de corriente a lo largo del tiempo, por lo que comúnmente se emplean condensadores en el lado de CA, mientras que los inductores se emplean comúnmente en el lado de CC. [ 17 ] Debido a la ausencia de diodos de libre circulación, el circuito de potencia se reduce en tamaño y peso, y tiende a ser más fiable que los VSI. [ 18 ] Aunque son posibles las topologías monofásicas, los CSI trifásicos son más prácticos.

En su forma más generalizada, un CSI trifásico emplea la misma secuencia de conducción que un rectificador de seis pulsos. En cualquier momento, solo un interruptor de cátodo común y un interruptor de ánodo común están activados. [ 18 ]

Como resultado, las corrientes de línea toman valores discretos de –ii, 0 e ii. Los estados se eligen de manera que se genere la forma de onda deseada y solo se utilizan estados válidos. Esta selección se basa en técnicas de modulación, que incluyen PWM basado en portadora, eliminación selectiva de armónicos y técnicas de vector espacial. [ 17 ]

Las técnicas basadas en portadora utilizadas para los VSI también pueden implementarse para los CSI, lo que da como resultado corrientes de línea en los CSI que se comportan de la misma manera que las tensiones de línea de los VSI. El circuito digital utilizado para modular las señales contiene un generador de pulsos de conmutación, un generador de pulsos de cortocircuito, un distribuidor de pulsos de cortocircuito y un combinador de pulsos de conmutación y cortocircuito. Se produce una señal de activación basada en una corriente portadora y tres señales moduladoras. [ 17 ]

Se añade un pulso de cortocircuito a esta señal cuando no se activan ni los interruptores superiores ni los inferiores, lo que provoca que las corrientes RMS sean iguales en todas las ramas. Se utilizan los mismos métodos para cada fase; sin embargo, las variables de conmutación están desfasadas 120 grados entre sí, y los pulsos de corriente se desplazan medio ciclo con respecto a las corrientes de salida. Si se utiliza una portadora triangular con señales de modulación sinusoidales, se dice que el inversor de fuente de corriente (CSI) utiliza modulación por ancho de pulso sincronizada (SPWM). Si se utiliza sobremodulación completa junto con SPWM, se dice que el inversor opera en onda cuadrada. [ 17 ]

La segunda categoría de modulación CSI, SHE, también es similar a su contraparte VSI. Al utilizar las señales de activación desarrolladas para un VSI y un conjunto de señales de corriente sinusoidales de sincronización, se obtienen pulsos de cortocircuito distribuidos simétricamente y, por lo tanto, patrones de activación simétricos. Esto permite eliminar cualquier número arbitrario de armónicos. [ 17 ] También permite controlar la corriente de línea fundamental mediante la selección adecuada de los ángulos de conmutación primarios. Los patrones de conmutación óptimos deben tener simetría de cuarto de onda y media onda, así como simetría alrededor de 30 grados y 150 grados. Nunca se permiten patrones de conmutación entre 60 grados y 120 grados. La ondulación de corriente se puede reducir aún más con el uso de capacitores de salida más grandes o aumentando el número de pulsos de conmutación. [ 18 ]

La tercera categoría, modulación basada en vectores espaciales, genera corrientes de línea de carga PWM que son iguales a las corrientes de línea de carga, en promedio. Los estados de conmutación válidos y las selecciones de tiempo se realizan digitalmente en base a la transformación de vectores espaciales. Las señales moduladoras se representan como un vector complejo utilizando una ecuación de transformación. Para señales sinusoidales trifásicas balanceadas, este vector se convierte en un módulo fijo, que rota a una frecuencia ω. Estos vectores espaciales se utilizan luego para aproximar la señal moduladora. Si la señal está entre vectores arbitrarios, los vectores se combinan con los vectores cero I7, I8 o I9. [ 17 ] Las siguientes ecuaciones se utilizan para asegurar que las corrientes generadas y los vectores de corriente sean equivalentes en promedio.

inversores multinivel

FIGURA 10 : Inversor de tres niveles con neutro fijado

Una clase relativamente nueva llamada inversores multinivel ha despertado un gran interés. El funcionamiento normal de los CSI y VSI se puede clasificar como inversores de dos niveles porque los interruptores de potencia se conectan al bus de CC positivo o negativo. [ 18 ] Si hubiera más de dos niveles de voltaje disponibles en los terminales de salida del inversor, la salida de CA podría aproximarse mejor a una onda sinusoidal. [ 17 ] Por esta razón, los inversores multinivel, aunque más complejos y costosos, ofrecen un mayor rendimiento. [ 18 ] En la Figura 10 se muestra un inversor de tres niveles con neutro sujeto.

Los métodos de control para un inversor de tres niveles solo permiten que dos de los cuatro interruptores de cada rama cambien simultáneamente de estado de conducción. Esto permite una conmutación suave y evita cortocircuitos al seleccionar únicamente estados válidos. [ 18 ] Cabe señalar también que, dado que la tensión del bus de CC es compartida por al menos dos válvulas de potencia, sus tensiones nominales pueden ser inferiores a las de un inversor de dos niveles.

Las técnicas de modulación basadas en portadora y de vector espacial se utilizan para topologías multinivel. Los métodos para estas técnicas siguen los de los inversores clásicos, pero con mayor complejidad. La modulación de vector espacial ofrece un mayor número de vectores de voltaje fijos para aproximar la señal de modulación, lo que permite implementar estrategias PWM de vector espacial más efectivas, aunque a costa de algoritmos más elaborados. Debido a la mayor complejidad y al número de dispositivos semiconductores, los inversores multinivel son actualmente más adecuados para aplicaciones de alta potencia y alto voltaje. [ 18 ] Esta tecnología reduce los armónicos y, por lo tanto, mejora la eficiencia general del esquema.

convertidores CA/CA

La conversión de energía CA a energía CA permite controlar el voltaje, la frecuencia y la fase de la forma de onda aplicada a una carga desde un sistema de CA suministrado. [ 20 ] Las dos categorías principales que se pueden usar para separar los tipos de convertidores son si se cambia la frecuencia de la forma de onda. [ 21 ] Los convertidores CA/CA que no permiten al usuario modificar las frecuencias se conocen como controladores de voltaje CA o reguladores CA. Los convertidores CA que permiten al usuario cambiar la frecuencia se denominan simplemente convertidores de frecuencia para la conversión CA a CA. Dentro de los convertidores de frecuencia hay tres tipos diferentes de convertidores que se utilizan normalmente: cicloconvertidor, convertidor matricial, convertidor de enlace CC ( también conocido como convertidor CA/CC/CA).

Controlador de voltaje de CA: El propósito de un controlador de voltaje de CA, o regulador de CA, es variar el voltaje RMS en la carga a una frecuencia constante. [ 20 ] Tres métodos de control generalmente aceptados son el control ON/OFF, el control de ángulo de fase y el control de modulación por ancho de pulso (control de modulación por ancho de pulso PWM). [ 22 ] Estos tres métodos pueden implementarse no solo en circuitos monofásicos, sino también en circuitos trifásicos.

  • Control ON/OFF: Este método de control, utilizado habitualmente para cargas de calefacción o control de velocidad de motores, consiste en encender el interruptor durante n ciclos enteros y apagarlo durante m ciclos enteros. Dado que encender y apagar los interruptores genera armónicos indeseables, estos se activan y desactivan en condiciones de tensión y corriente cero (cruce por cero), lo que reduce eficazmente la distorsión. [ 22 ]
  • Control de ángulo de fase: Existen diversos circuitos para implementar el control de ángulo de fase en diferentes formas de onda, como el control de voltaje de media onda o de onda completa. Los componentes electrónicos de potencia que se utilizan habitualmente son diodos, tiristores (SCR) y triacs. Mediante el uso de estos componentes, el usuario puede retrasar el ángulo de disparo en una onda, lo que provocará que solo una parte de la onda esté presente en la salida. [ 20 ]
  • Control de chopper de CA PWM: Los otros dos métodos de control suelen presentar armónicos deficientes, baja calidad de corriente de salida y bajo factor de potencia de entrada. Para mejorar estos valores, se puede utilizar PWM en lugar de los otros métodos. El chopper de CA PWM utiliza interruptores que se activan y desactivan varias veces en semiciclos alternos de la tensión de entrada. [ 22 ]

Convertidores matriciales y cicloconvertidores: Los cicloconvertidores se utilizan ampliamente en la industria para la conversión de CA a CA, debido a su capacidad para aplicaciones de alta potencia. Son convertidores de frecuencia directa conmutados que se sincronizan mediante una línea de alimentación. Las formas de onda de la tensión de salida de los cicloconvertidores presentan armónicos complejos, cuyos armónicos de orden superior se filtran mediante la inductancia de la máquina. Esto provoca que la corriente de la máquina tenga menos armónicos, mientras que los armónicos restantes causan pérdidas y pulsaciones de par. Cabe destacar que, a diferencia de otros convertidores, en un cicloconvertidor no hay inductores ni condensadores, es decir, no hay dispositivos de almacenamiento. Por esta razón, la potencia de entrada instantánea y la potencia de salida son iguales. [ 23 ]

  • Cicloconvertidores monofásicos : Los cicloconvertidores monofásicos han despertado mayor interés recientemente debido a la disminución tanto en tamaño como en precio de los interruptores de electrónica de potencia. La tensión alterna monofásica de alta frecuencia puede ser sinusoidal o trapezoidal. Estos intervalos pueden ser de tensión cero para fines de control o conmutación de tensión cero.
  • Cicloconvertidores trifásicos a monofásicos : Existen dos tipos de cicloconvertidores trifásicos a monofásicos: cicloconvertidores de media onda trifásicos a monofásicos y cicloconvertidores de puente trifásicos a monofásicos. Tanto los convertidores positivos como los negativos pueden generar voltaje en cualquier polaridad, lo que resulta en que el convertidor positivo solo suministra corriente positiva y el convertidor negativo solo suministra corriente negativa.

Gracias a los recientes avances tecnológicos, se están desarrollando nuevos cicloconvertidores, como los convertidores matriciales. La primera diferencia que se observa es que los convertidores matriciales utilizan interruptores bipolares bidireccionales. Un convertidor matricial monofásico a monofásico consta de una matriz de 9 interruptores que conectan las tres fases de entrada con las tres fases de salida. Cualquier fase de entrada y salida pueden conectarse simultáneamente sin conectar dos interruptores de la misma fase al mismo tiempo; de lo contrario, se produciría un cortocircuito en las fases de entrada. Los convertidores matriciales son más ligeros, compactos y versátiles que otras soluciones de conversión. Como resultado, permiten alcanzar mayores niveles de integración, operar a temperaturas más elevadas, ofrecer una amplia frecuencia de salida y un flujo de potencia bidireccional natural, adecuado para regenerar energía y devolverla a la red eléctrica.

Los convertidores matriciales se subdividen en dos tipos: directos e indirectos. Un convertidor matricial directo, con entrada y salida trifásicas, requiere interruptores bidireccionales, es decir, capaces de bloquear tensiones de cualquier polaridad y conducir corriente en ambas direcciones. Esta estrategia de conmutación permite obtener la mayor tensión de salida posible y reduce la corriente reactiva en la línea. Por lo tanto, el flujo de potencia a través del convertidor es reversible. Sin embargo, su problema de conmutación y su complejo control limitan su uso generalizado en la industria.

A diferencia de los convertidores matriciales directos, los convertidores matriciales indirectos tienen la misma funcionalidad, pero utilizan secciones de entrada y salida separadas conectadas mediante un enlace de CC sin elementos de almacenamiento. El diseño incluye un rectificador de fuente de corriente de cuatro cuadrantes y un inversor de fuente de tensión. La sección de entrada consta de interruptores bipolares bidireccionales. La estrategia de conmutación se puede aplicar cambiando el estado de conmutación de la sección de entrada mientras la sección de salida está en modo de libre circulación. Este algoritmo de conmutación es significativamente menos complejo y tiene mayor fiabilidad en comparación con un convertidor matricial directo convencional. [ 24 ]

Convertidores de enlace de CC: Los convertidores de enlace de CC, también conocidos como convertidores CA/CC/CA, transforman una entrada de CA en una salida de CA mediante un enlace de CC. Esto significa que la potencia en el convertidor se convierte de CA a CC mediante un rectificador y, posteriormente, se vuelve a convertir de CC a CA mediante un inversor. El resultado final es una salida con un voltaje menor y una frecuencia variable (mayor o menor). [ 22 ] Debido a su amplia gama de aplicaciones, los convertidores CA/CC/CA son la solución contemporánea más común. Otras ventajas de los convertidores CA/CC/CA son su estabilidad en condiciones de sobrecarga y sin carga, así como la posibilidad de desconectarlos de la carga sin sufrir daños. [ 25 ]

Convertidor matricial híbrido: Los convertidores matriciales híbridos son relativamente nuevos para los convertidores CA/CA. Estos convertidores combinan el diseño CA/CC/CA con el diseño de convertidor matricial. Se han desarrollado varios tipos de convertidores híbridos en esta nueva categoría; un ejemplo es un convertidor que utiliza interruptores unidireccionales y dos etapas de conversión sin enlace de CC. Al no requerir condensadores ni inductores para un enlace de CC, se reduce el peso y el tamaño del convertidor. Existen dos subcategorías de convertidores híbridos: el convertidor matricial directo híbrido (HDMC) y el convertidor matricial indirecto híbrido (HIMC). El HDMC convierte la tensión y la corriente en una sola etapa, mientras que el HIMC utiliza etapas separadas, como el convertidor CA/CC/CA, pero sin utilizar un elemento de almacenamiento intermedio. [ 26 ] [ 27 ]

Aplicaciones: A continuación se muestra una lista de las aplicaciones comunes en las que se utiliza cada convertidor.

  • Controlador de voltaje CA: Control de iluminación; calefacción doméstica e industrial; control de velocidad de accionamientos de ventiladores, bombas o polipastos, arranque suave de motores de inducción, interruptores CA estáticos [ 20 ] (control de temperatura, cambio de tomas de transformadores, etc.)
  • Cicloconvertidor: Accionamientos reversibles de motores de CA de alta potencia y baja velocidad; fuente de alimentación de frecuencia constante con frecuencia de entrada variable; generadores VAR controlables para corrección del factor de potencia; interconexiones de sistemas de CA que enlazan dos sistemas de potencia independientes. [ 20 ]
  • Convertidor matricial: Actualmente, la aplicación de convertidores matriciales es limitada debido a la falta de interruptores monolíticos bilaterales capaces de operar a alta frecuencia, la compleja implementación de leyes de control, la conmutación y otras razones. Con estos avances, los convertidores matriciales podrían reemplazar a los cicloconvertidores en muchas áreas. [ 20 ]
  • Enlace de CC: Puede utilizarse para aplicaciones de carga individual o múltiple en la construcción de maquinaria. [ 25 ]

Simulaciones de sistemas electrónicos de potencia

Tensión de salida de un rectificador de onda completa con tiristores controlados.

Los circuitos de electrónica de potencia se simulan mediante programas de simulación por ordenador como SIMBA, PLECS , PSIM , SPICE , MATLAB /Simulink y OpenModelica . Los circuitos se simulan antes de su producción para probar su comportamiento bajo determinadas condiciones. Además, crear una simulación es más económico y rápido que crear un prototipo para realizar pruebas. [ 28 ]

Aplicaciones

Las aplicaciones de la electrónica de potencia varían en tamaño, desde una fuente de alimentación conmutada en un adaptador de CA , cargadores de baterías, amplificadores de audio, balastos de lámparas fluorescentes , pasando por variadores de frecuencia y variadores de motor de CC utilizados para operar bombas, ventiladores y maquinaria de fabricación, hasta sistemas de transmisión de energía de corriente continua de alto voltaje a escala de gigavatios utilizados para interconectar redes eléctricas. [ 29 ] Los sistemas de electrónica de potencia se encuentran en prácticamente todos los dispositivos electrónicos. Por ejemplo:

  • Los convertidores CC/CC se utilizan en la mayoría de los dispositivos móviles (teléfonos, PDA, etc.) para mantener el voltaje constante, independientemente del nivel de la batería. Estos convertidores también se emplean para el aislamiento electrónico y la corrección del factor de potencia . Un optimizador de potencia es un tipo de convertidor CC/CC diseñado para maximizar la captación de energía de sistemas solares fotovoltaicos o eólicos .
  • Los convertidores CA/CC ( rectificadores ) se utilizan cada vez que un dispositivo electrónico se conecta a la red eléctrica (ordenador, televisor, etc.). Estos pueden simplemente convertir la corriente alterna en corriente continua o también pueden modificar el nivel de voltaje como parte de su funcionamiento.
  • Los convertidores CA/CA se utilizan para cambiar el nivel de voltaje o la frecuencia (adaptadores de corriente internacionales, reguladores de intensidad de luz). En las redes de distribución eléctrica, los convertidores CA/CA pueden utilizarse para intercambiar energía entre redes eléctricas de 50  Hz y 60  Hz.
  • Los convertidores CC/CA ( inversores ) se utilizan principalmente en sistemas de alimentación ininterrumpida ( UPS ), sistemas de energía renovable o sistemas de iluminación de emergencia . La batería de CC se carga con la red eléctrica. Si falla la red, un inversor genera electricidad de CA a la tensión de la red a partir de la batería de CC. Los inversores solares , tanto los de cadena pequeños como los centrales más grandes, así como los microinversores solares, se utilizan en sistemas fotovoltaicos como parte de un sistema fotovoltaico.

Los variadores de velocidad se encuentran en bombas, sopladores y accionamientos de molinos para instalaciones textiles, papeleras, cementeras y otras similares. Los variadores pueden utilizarse para la conversión de energía y para el control de movimiento. [ 30 ] Para motores de CA, las aplicaciones incluyen variadores de frecuencia , arrancadores suaves de motor y sistemas de excitación. [ 31 ]

En los vehículos eléctricos híbridos (VEH), la electrónica de potencia se utiliza en dos formatos: híbrido en serie e híbrido en paralelo. La diferencia entre un híbrido en serie y un híbrido en paralelo radica en la relación entre el motor eléctrico y el motor de combustión interna (MCI). Los dispositivos utilizados en los vehículos eléctricos consisten principalmente en convertidores CC/CC para la carga de la batería y convertidores CC/CA para alimentar el motor de propulsión. Los trenes eléctricos utilizan dispositivos de electrónica de potencia para obtener energía, así como para el control vectorial mediante rectificadores de modulación por ancho de pulso (PWM). Los trenes obtienen su energía de las líneas eléctricas. Otro uso reciente de la electrónica de potencia se encuentra en los sistemas de ascensores. Estos sistemas pueden utilizar tiristores , inversores, motores de imanes permanentes o diversos sistemas híbridos que incorporan sistemas PWM y motores estándar. [ 32 ]

Inversores

En general, los inversores se utilizan en aplicaciones que requieren la conversión directa de energía eléctrica de CC a CA o la conversión indirecta de CA a CA. La conversión de CC a CA es útil en muchos campos, como el acondicionamiento de energía, la compensación de armónicos, los accionamientos de motores, la integración de energías renovables en la red eléctrica y los sistemas de energía solar para naves espaciales .

En los sistemas de potencia, a menudo se busca eliminar el contenido armónico presente en las corrientes de línea. Los inversores de fuente de tensión (VSI) pueden utilizarse como filtros de potencia activos para proporcionar esta compensación. A partir de las corrientes y tensiones de línea medidas, un sistema de control determina señales de corriente de referencia para cada fase. Estas señales se retroalimentan a través de un lazo externo y se restan de las señales de corriente reales para generar señales de corriente para un lazo interno que alimenta al inversor. Estas señales hacen que el inversor genere corrientes de salida que compensen el contenido armónico. Esta configuración no requiere consumo real de potencia, ya que se alimenta completamente de la línea; el enlace de CC es simplemente un condensador que el sistema de control mantiene a una tensión constante. [ 17 ] En esta configuración, las corrientes de salida están en fase con las tensiones de línea para producir un factor de potencia unitario. Por el contrario, es posible la compensación de VAR en una configuración similar donde las corrientes de salida adelantan a las tensiones de línea para mejorar el factor de potencia general. [ 18 ]

En instalaciones que requieren energía de forma continua, como hospitales y aeropuertos, se utilizan sistemas UPS. En un sistema de reserva, un inversor se activa cuando se interrumpe el suministro eléctrico habitual. La energía se extrae instantáneamente de las baterías instaladas y se convierte en voltaje de CA utilizable mediante el inversor de fuente de voltaje (VSI), hasta que se restablece el suministro eléctrico de la red o hasta que se activan los generadores de respaldo. En un sistema UPS en línea, se utiliza un rectificador-enlace de CC-inversor para proteger la carga de transitorios y armónicos. Una batería en paralelo con el enlace de CC se mantiene completamente cargada por la salida en caso de interrupción del suministro eléctrico de la red, mientras que la salida del inversor se alimenta a la carga a través de un filtro de paso bajo. Se logra una alta calidad de energía e independencia de las perturbaciones. [ 17 ]

Se han desarrollado diversos variadores de velocidad para motores de CA, destinados al control de velocidad, par y posición. Estos variadores se clasifican en de bajo y alto rendimiento, según sean de control escalar o vectorial , respectivamente. En los variadores de control escalar, la corriente fundamental del estator, o la frecuencia y amplitud de la tensión, son las únicas magnitudes controlables. Por lo tanto, se emplean en aplicaciones donde no se requiere un control de alta calidad, como en ventiladores y compresores. Por otro lado, los variadores de control vectorial permiten controlar de forma continua los valores instantáneos de corriente y tensión. Este alto rendimiento es necesario para aplicaciones como ascensores y coches eléctricos. [ 17 ]

Los inversores también son fundamentales para muchas aplicaciones de energías renovables. En sistemas fotovoltaicos, el inversor, que suele ser un inversor de fuente de tensión (VSI) PWM, se alimenta de la energía eléctrica de CC generada por un módulo o conjunto fotovoltaico. El inversor convierte esta energía en una tensión de CA para conectarla a una carga o a la red eléctrica. Los inversores también se emplean en otros sistemas de energías renovables, como las turbinas eólicas. En estas aplicaciones, la velocidad de la turbina suele variar, provocando cambios en la frecuencia y, a veces, en la magnitud de la tensión. En este caso, la tensión generada se rectifica y se invierte para estabilizar la frecuencia y la magnitud. [ 17 ]

Red inteligente

Una red inteligente es una red eléctrica modernizada que utiliza tecnología de la información y las comunicaciones para recopilar y procesar información, como información sobre el comportamiento de proveedores y consumidores, de forma automatizada para mejorar la eficiencia, la fiabilidad, la rentabilidad y la sostenibilidad de la producción y distribución de electricidad. [ 33 ] [ 34 ]

La energía eléctrica generada por turbinas eólicas e hidroeléctricas mediante generadores de inducción puede provocar variaciones en la frecuencia de generación. En estos sistemas se utilizan dispositivos electrónicos de potencia para convertir las tensiones alternas generadas en corriente continua de alta tensión ( CCAT ). La energía CCAT se puede convertir más fácilmente en energía trifásica compatible con la red eléctrica existente. Gracias a estos dispositivos, la energía suministrada por estos sistemas es más limpia y tiene un factor de potencia más elevado. El par óptimo de los sistemas de energía eólica se obtiene mediante una caja de engranajes o tecnologías de accionamiento directo que permiten reducir el tamaño de los dispositivos electrónicos de potencia. [ 35 ]

La energía eléctrica se puede generar mediante células fotovoltaicas utilizando dispositivos electrónicos de potencia. La energía producida se transforma posteriormente mediante inversores solares . Los inversores se dividen en tres tipos: centrales, integrados en módulos y de cadena. Los convertidores centrales se pueden conectar en paralelo o en serie en el lado de CC del sistema. En las plantas fotovoltaicas, se utiliza un único convertidor central para todo el sistema. Los convertidores integrados en módulos se conectan en serie en el lado de CC o CA. Normalmente, se utilizan varios módulos en un sistema fotovoltaico, ya que este requiere convertidores tanto en los terminales de CC como de CA. Un convertidor de cadena se utiliza en sistemas con células fotovoltaicas orientadas en diferentes direcciones. Su función es convertir la energía generada en cada cadena o línea en la que interactúan las células fotovoltaicas. [ 35 ]

La electrónica de potencia puede ayudar a las empresas de servicios públicos a adaptarse al rápido aumento de la generación distribuida de energía solar residencial y comercial . Alemania y algunas zonas de Hawái, California y Nueva Jersey exigen la realización de estudios costosos antes de aprobar nuevas instalaciones solares. Los dispositivos relativamente pequeños, instalados en tierra o en postes, crean el potencial para una infraestructura de control distribuido que supervise y gestione el flujo de energía. Los sistemas electromecánicos tradicionales, como los bancos de condensadores o los reguladores de voltaje en las subestaciones , pueden tardar minutos en ajustar el voltaje y pueden estar lejos de las instalaciones solares donde se originan los problemas. Si el voltaje en un circuito vecinal aumenta demasiado, puede poner en peligro a los equipos de la compañía eléctrica y causar daños tanto a los equipos de la compañía como a los de los clientes. Además, un fallo en la red provoca que los generadores fotovoltaicos se apaguen inmediatamente, lo que aumenta la demanda de energía de la red. Los reguladores basados ​​en redes inteligentes son más controlables que muchos otros dispositivos de consumo. [ 36 ]

En otro enfoque, un grupo de 16 compañías eléctricas occidentales, denominado Western Electric Industry Leaders, solicitó el uso obligatorio de "inversores inteligentes". Estos dispositivos convierten la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA) doméstica y también pueden mejorar la calidad del suministro eléctrico. Dichos dispositivos podrían eliminar la necesidad de costosas actualizaciones de equipos de las compañías eléctricas a un costo total mucho menor. [ 36 ]

Véase también

Notas

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Referencias

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