Desarrollo de un módulo configurable de convertidores de potencia con tiristores para prácticas de laboratorio de electrónica de potencia.

Abstract

Este trabajo presenta el diseño y desarrollo de un módulo configurable para el estudio de convertidores de potencia basados en tiristores. El sistema permite implementar y analizar diferentes topologías de convertidores a base de dispositivos SCR (siglas en inglés de Silicon Controlled Rectifier), incluyendo: rectificadores monofásicos controlados de media onda y onda completa, y controladores AC/AC monofásicos. El módulo integra una etapa de control digital para la generación de los pulsos de conmutación de los dispositivos SCR, mediante el uso de técnicas de control por ángulo de disparo. La sincronización de los pulsos de disparo con la señal de tensión de entrada de los convertidores se realiza utilizando un sistema de detección de cruce por cero. Asimismo, el módulo cuenta con un sistema de aislamiento óptico y acondicionamiento de señales eléctricas, que garantiza la protección y el desacoplamiento entre las etapas de control y potencia. Para verificar el funcionamiento del módulo se realizaron simulaciones en el software Proteus, seguido de una fase de pruebas experimentales del sistema implementado en laboratorio, lo cual corroboró el correcto desempeño de las diferentes configuraciones establecidas. Finalmente, se desarrollaron cuatro guías de laboratorio para la asignatura de Electrónica de Potencia del programa de Ingeniería Eléctrica. El propósito de estos documentos es orientar al estudiante en la experimentación con las cuatro topologías de convertidores que pueden ser configuradas en el módulo implementado. Como resultado, se obtiene una plataforma versátil orientada al aprendizaje práctico de la electrónica de potencia, que facilita la comprensión de los principios de operación de los convertidores y su comportamiento bajo diferentes condiciones de control.