Power Electronics es una rama de la ingeniería eléctrica que se ocupa de la conversión de energía de una forma a otra utilizando inductores, condensadores, dispositivos semiconductores (diodos, tiristores, MOSFET, IGBT, etc.). La potencia puede ser de mW (aplicaciones de punto de carga) a MW (Power Systems).
Me gusta explicar Power Electronics con el siguiente diagrama.
- ¿Cómo se relacionan los electrones con la electricidad?
- ¿Cuáles son algunos datos espeluznantes sobre electrones y otras partículas subatómicas?
- Si un objeto consiste solo en electrones, ¿puede estar en caída libre hacia un planeta hecho de solo protones cuando la fuerza de gravedad no existe?
- ¿Qué tan caliente puede calentarse un electrón antes de reaccionar o cambiar el estado físico?
- ¿Podemos de alguna manera manipular la propiedad de un electrón para que su masa se vuelva negativa?
Como puede observar, la electrónica de potencia es el centro de todas las ramas. Si necesita combinar dos campos de Sistema y control, Energía y energía, Electrónica y dispositivos, debe usar Power Electronics.
La conversión de energía puede tener lugar de cualquier forma. Las conversiones básicas son
- AC – AC (Cicloconvertidores)
- DC – DC (convertidores)
- DC – AC (inversores)
- AC – DC (Rectificadores)
Déjame darte ejemplos usando el triángulo
- Toda persona que busque ingeniería eléctrica debe tener una idea de las máquinas de CA y CC. Para máquinas de CA, para controlar la velocidad de las máquinas, cambiamos la amplitud o frecuencia del voltaje. La frecuencia de la fuente de alimentación es constante, es decir, 50 Hz en India. Por lo tanto, no podemos cambiar la frecuencia sin ningún cambiador de frecuencia. Este circuito cambiador de frecuencia se logra utilizando el circuito electrónico de potencia. Para las máquinas de CC, el voltaje suministrado depende del desarrollo de la fem. Esto se logra proporcionando una retroalimentación al dispositivo de electrónica de potencia. Aquí Power Electronics es un puente entre la máquina y la pieza de control. Las aplicaciones HVDC también se incluyen en esta categoría.
- Tenemos un suministro de 220V 50Hz en nuestro hogar. Sin embargo, hay muchos dispositivos electrónicos que funcionan con voltajes pequeños de CC de aproximadamente 12 V, como los cargadores móviles, las lámparas de CC, etc. Por lo tanto, la CA debe convertirse en CC y se logra mediante dispositivos electrónicos de potencia.
- Las operaciones biomédicas son los mejores ejemplos de dispositivos electrónicos con control. ECG es uno de ellos. El voltaje o la corriente proporcionada al dispositivo electrónico depende del estado del dispositivo y de muchas otras condiciones que se dan en forma de ruta de retroalimentación al dispositivo electrónico de potencia. También se conocen como operaciones de punto de carga.
En resumen, Power Electronics está presente en todas partes en el sector eléctrico, desde cargadores móviles hasta cargadores de batería, desde control de transmisión y distribución hasta almacenamiento y control de energía renovable. Power Electronics también es una parte importante del Sistema de gestión de baterías (BMS) y se utiliza para vehículos híbridos eléctricos (EHV).
