Desarrollo de un esquema de prácticas de laboratorio apoyadas en el uso del software de simulación plecs para la asignatura electrónica de potencia

Abstract

La simulación de los convertidores electrónicos de potencia facilita su análisis y permite la efectiva selección de componentes. Actualmente, la Escuela de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Telecomunicaciones de la Universidad Industrial de Santander, cuenta con una licencia donada por Plexim GmbH para hacer uso del software PLECS. Teniendo esto en cuenta, surge la necesidad de desarrollar una estrategia que posibilite a los estudiantes de dicha asignatura acelerar la curva de aprendizaje y aprovechar el potencial del software durante el desarrollo de la materia. En consecuencia, el objetivo de este trabajo de grado es implementar un esquema de prácticas de simulación para apoyar el componente de laboratorio de la asignatura Electrónica de Potencia (Código de asignatura: 23361), soportado en la utilización del software PLECS. Inicialmente se identifican los componentes en PLECS para simular circuitos electrónicos de potencia en el dominio eléctrico, seguido de la identificación de las herramientas para incluir, en las simulaciones, los efectos térmicos que permitan estimar los ciclos de temperatura y las pérdidas por conmutación y conducción de los dispositivos semiconductores, a partir de la información caractetística proporcionada en las hojas de datos por sus respectivos fabricantes. Se presentauna guía para la comprensión de los conceptos y el manejo básico de las herramientas del dominio térmico en PLECS, junto con videotutoriales para dar los primeros pasos en el uso del software. Posteriormente se presenta un esquema de practicas que incluyen topologías básicas de convertidores AC-DC, AC-AC, DC-DC Y DC-AC, con su respectiva implementación en el software PLECS. El desarrollo de este trabajo permite comprender la necesidad de incluir, en el estudio de la asignatura, el análisis de los efectos térmicos y la importancia de los disipadores de calor para considerar las restricciones en la capacidad nominal de los dispositivos electrónicos.