Circuitos de comando para transistores IGBT de alta potencia

Title

Circuitos de comando para transistores IGBT de alta potencia

Contributor

Tacca, Hernán Emilio
Nachajon Schwarz, Yaki

Publisher

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería

Date

2020-03-20

Extent

194 p.

Abstract

Los inversores o convertidores electrónicos de potencia han experimentado un crecimiento sostenido a lo largo de los últimos años. Antes de los años ‘60 los dispositivos existentes que permitían variar la velocidad sobre los motores eran solo equipos de corriente continua. A partir de ese año aparecieron los primeros equipos que permitían variar la frecuencia y con ello la velocidad de los motores a inducción de corriente alterna. Estos equipos permiten convertir una tensión continua de entrada a una tensión simétrica alterna de salida, con la magnitud y frecuencia deseada. Hoy se dispone de una paleta de inversores que permiten variar frecuencia, tensión, controlar torque, rampas de aceleración o frenado y otras variables. La función de los inversores ya no se acota solo en la variación de la velocidad de motores si no que los conceptos desarrollados han encontrado aplicación en un número cada vez mayor de entornos. Como ejemplo, cabe mencionar las aplicaciones que van desde fuentes de alimentación, aplicaciones industriales para controlar motores de muy baja o muy alta potencia, paneles solares, molinos eólicos, hasta los últimos desarrollos en generación de energía por fusión nuclear. Insertados en este crecimiento se ha buscado desarrollar un nuevo driver de control a utilizar en los inversores diseñados en el LABCATYP. Se busca aprovechar las ventajas de trabajar con el CI IR2110 y alimentación con fluente flotante. Con estos se logró mejorar las prestaciones en los inversores disminuyendo tiempos de conmutación, aumentando eficiencia y disminución de pérdidas. También se ha incorporado al driver una fuente conmutada que alimenta en forma aislada las etapas del mismo. Por último, se ha mejorado el ondulador trifásico del laboratorio para poder explotar las ventajas del driver y aplicarlo a motores de mayor potencia. El objetivo inicial de este proyecto es desarrollar un driver que se utilice en un inversor polifásico, capaz de integrarse con la etapa de potencia, generación de señales y lazo de control. Pero por otro lado este driver es un elemento que puede utilizarse en forma directa sobre una amplia gama de aplicaciones que solo requieran el control de un IGBT. En esta tesis se ha incorporado un capítulo que servirá de marco teórico. En él se describirán los aspectos teóricos de las distintas partes que componen el inversor. El objetivo es que este contenido sirva de consulta para aquellos que deseen entender mejor las razones que llevaron a elegir los circuitos que se utilizan en el cuerpo de la tesis.