Conceptos Fundamentales de Electrónica y Electrónica de Potencia

Señales Eléctricas

Clasificación de Señales

Señales: Tensiones o corrientes que se pueden expresar matemáticamente en una función y pueden variar en el tiempo.

• Constantes: Su valor permanece constante en el tiempo.
• Variables: Su amplitud varía en el tiempo.

Tipos de Señales Variables

• Aperiódicas: No tienen ningún período de repetición.
• Pseudoperiódicas: Ciertos puntos característicos se repiten con diferente amplitud.
• Periódicas: Un mismo conjunto de valores se repite indefinidamente en el tiempo.

Definiciones Asociadas a Señales Periódicas

• Ciclo: Conjunto completo de valores que adopta la señal en un período.
• Período: Tiempo que necesita una señal para completar un ciclo.
• Frecuencia: Cantidad de ciclos que se producen en un intervalo de tiempo.
• Fase: Abscisa correspondiente a un punto de la señal.

Valores Característicos de las Señales

• Valor Instantáneo: Valor de la señal en un instante específico.
• Valor Máximo: Máximo valor que alcanza la señal.
• Valor Pico a Pico: |Valor Máximo Positivo| + |Valor Máximo Negativo|
• Valor Eficaz (RMS): Valor equivalente de una señal continua que disipa la misma potencia en la misma resistencia.
• Valor Medio: Valor que debería tener una señal continua para transportar la misma carga en el mismo tiempo.

Factores Asociados a las Señales

• Factor de Media (FME): Valor Máximo / Valor Eficaz. Indica la capacidad de transporte de carga.
• Factor de Cresta (FC): Valor Máximo / Valor Eficaz. Indica cuán "puntiaguda" es la señal.
• Factor de Forma (FF): Valor Eficaz / Valor Medio. Indica la similitud de la señal con una señal continua.

Componentes Lineales

• Resistor: Elemento que disipa energía. Su parámetro característico es la resistencia (ohmios).
• Capacitor: Elemento que almacena energía en forma de campo eléctrico. Su parámetro característico es la capacitancia (faradios).

Electrónica de Potencia

La electrónica de potencia es el enlace entre la generación y el consumo de energía eléctrica. Trabaja con altas corrientes y tensiones.

Disciplinas Relacionadas

• Ciencias de los materiales
• Técnicas digitales y analógicas
• Diseño asistido por computadora
• Control por PLC, MC y MP
• Teoría de circuitos
• Dispositivos semiconductores
• Tecnología de convertidores
• Máquinas eléctricas de CC y CA
• Sistemas de alimentación monofásicos y trifásicos

Convertidores

Circuitos que convierten la energía eléctrica de una forma a otra utilizando diodos, transistores y tiristores.

Tipos de Convertidores

• Rectificadores: Transforman la energía alterna (CA) en continua (CC).

Transformadores

Cálculo de Transformadores

1. Calcular la sección del núcleo y laminación.
2. Calcular el número de vueltas (espiras) del primario y secundario.
3. Calcular la sección y diámetro del conductor del primario y secundario.

Sistemas Trifásicos

Un sistema trifásico consta de tres bobinas desfasadas 120 grados entre sí.

Sistema Estrella

En un sistema estrella, los comienzos de las tres bobinas se unen en un punto neutro. Si las cargas son iguales, la corriente en el neutro es nula.