Electronica de Potencia - Mohan

Electrónica de Potencia
Convertidores, Aplicaciones y Diseño
Mohan


Fuente: @ta_legaspi_to


Reseña

La intención fundamental de esta obra es proporcionar una presentación de los principios básicos de la electrónica de potencia para aplicaciones y diseño en el rango de potencia de 500 kW o menos.. Este libro fue adoptado como libro para la asignatura en muchas universidades en todo el mundo; es por esta razón que su contenido no fue alterado:


Indice

• PARTE 1. Introducción al campo de la electrónica de potencia..
• PARTE 2. Analiza las topologías genéricas de convertidores..
• PARTE 3. Discute fuentes de alimentación conmutadas..
• PARTE 4. Contempla los accionamientos motrices..
• PARTE 5. Incluye varias aplicaciones industriales y comerciales en un solo capítulo..
• PARTE 6. Estudia los dispositivos de semiconductores de potencia que se usan en convertidores de electrónica de potencia.

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CONTENIDO

• Sobre los autores. 
• Prefacio.
• PARTE 1 INTRODUCCIÓN.
• Capítulo 1 Sistemas de electrónica de potencia. Introducción. Electrónica de potencia en comparación con la electrónica lineal. Alcance y aplicaciones. Clasificación de procesadores y convertidores de potencia. Sobre el texto. La naturaleza interdisciplinaria de la electrónica de  potencia. Símbolos usados.
• Capítulo 2 Panorama general de los interruptores de semiconductores de potencia. Introducción. Diodos. Tiristores. Características deseadas en interruptores controlables. Transistores de unión bipolar y darlingtons monolíticos. Transistores de efecto de campo de metal-óxido-semiconductor. Desactivación por puerta de tiristores. Transistores bipolares de puerta aislada (IGBT). Tiristores controlados MOS. Comparación de interruptores controlables. Circuitos de control y amortiguadores (SNUBBERS). Justificación de las características de dispositivos idealizadas.
• Capítulo 3 Revisión de conceptos básicos de circuitos eléctricos y magnéticos. Introducción. Circuitos eléctricos. Circuitos magnéticos.
• Capítulo 20 Diodos de potencia. Introducción. Estructura básica y características I-V. Consideraciones sobre la tensión de ruptura. Pérdidas en estado activo. Características de conmutación. Diodos de Schottky. Capitulo 21 Transistores de unión bipolar. Introducción. Estructuras verticales de transistores de potencia. Características I- V. Física de la operación BJT. Características de conmutación. Tensiones de ruptura. Ruptura secundaria. Pérdidas en estado activo. Áreas de operación segura.
• Capítulo 22 MOSFET de potencia. Introducción. Estructura básica. Características I-V. Física de operación del dispositivo. Características de conmutación. Limitaciones operativas y áreas de operación segura.
• Capítulo 23 Tiristores. Introducción. Estructura básica. Características I-V. Física de operación del dispositivo. Características de conmutación. Métodos para mejorar especificaciones de di/dt y dv/dt.
• Capítulo 24 Tiristores de desconexión de compuerta. Introducción. Estructura básica y características I-V 537. Física de operación de la desconexión 538. Características de conmutación del GTO. 24-5 Protección del GTO contra sobrecorriente.
• Capítulo 25 Transistores bipolares de compuerta aislada. Introducción. Estructura básica. Características I-V. Física de operación del dispositivo. El latchup en IGBT. Características de conmutación. Límites de dispositivos y AOS.
• Capítulo 26 Dispositivos y circuitos emergentes. Introducción. Transistores de potencia de unión de efecto de cambio. Tiristor controlado por el campo. Dispositivos basados en JFET y otros dispositivos de potencia. Tiristores controlados por MOS. Circuitos integrados de potencia. Nuevos materiales semiconductores para dispositivos de potencia.
• PARTE 7 CONSIDERACIONES PRÁCTICAS DEL DISEÑO DE CONVERTIDORES.
• Capítulo 27 Circuitos amortiguadores. Función y tipos de circuitos de amortiguadores. Amortiguadores de diodos. Circuitos amortiguadores para tiristores. Necesidad de amortiguadores con transistores. Amortiguador de apagado. Amortiguador de sobretensión. Amortiguador de encendido. Amortiguadores para configuraciones de circuitos de puentes. Consideraciones de amortiguadores GTO.
• Capítulo 28 Circuitos excitadores de puerta y base. Consideraciones preliminares de diseño. Circuitos excitadores con acoplamiento de CC. Circuitos excitadores eléctricamente aislados. Circuitos excitadores conectados en cascada. Circuitos excitadores de tiristores. Protección de dispositivos de potencia en circuitos excitadores. Consideraciones de disposición de circuitos.
• Capítulo 29 Control de la temperatura de componentes y disipadores de calor. Control de las temperaturas de dispositivos semiconductores. Transmisión térmica por conducción. Disipadores de calor. Transmisión térmica por radiación y convección.
• Capítulo 30 Diseño de componentes magnéticos. Materiales y núcleos magnéticos. Devanados de cobre. Consideraciones térmicas. Análisis del diseño específico de un inductor. Procedimientos de diseño de inductores. Análisis del diseño de un transformador específico. Corrientes parásitas. Inductancia de dispersión del transformador. Procedimiento de diseño de transformadores. Comparación de tamaños de transformadores e inductores.
• Capítulo 4 Simulación por computadora de convertidores y sistemas de electrónica de potencia. Introducción. Los retos en la simulación por computadora. Proceso de simulación. Las mecánicas de simulación [1]. Técnicas de solución para el análisis de dominio temporal. Simuladores orientados en circuitos de uso generalizado. Programas de solución de ecuaciones.
• PARTE 2 CONVERTIDORES GENÉRICOS DE ELECTRÓNICA DE POTENCIA.
• Capítulo 5 Rectificadores de diodos de línea de frecuencia: frecuencia de línea de CA -> CC no controlada. Introducción. Conceptos básicos de rectificadores. Rectificadores monofásicos de puente de diodos. Rectificadores duplicadores de voltaje (monofásicos). Efecto de rectificadores monofásicos sobre corrientes neutras en sistemas trifásicos. de cuatro hilos. Rectificadores trifásicos de puente completo. Comparación de rectificadores monofásicos y trifásicos. Corriente de irrupción y sobretensiones en el arranque. Alertas y soluciones para armónicos de corriente de línea y un bajo factor de potencia.
• Capítulo 6 Rectificadores e inversores de frecuencia de línea controlados por fases: frecuencia de línea CA «-» CC controlada. Introducción. Circuitos de tiristores y su control. Convertidores monofásicos. Convertidores trifásicos. Otros convertidores trifásicos.
• Capítulo 7 Convertidores de modo de conmutación CC-CC. Introducción. Control de convertidores de CC-CC. Convertidor reductor (buck). Convertidor elevador (boost). Convertidor reductor/elevador (buck-boost). Convertidor Cúk de CC-CC. Convertidor de CC-CC de puente completo. Comparación de convertidores de CC-CC.
• Capítulo 8 Inversores de CC-CA de modo conmutado: CC <-> CA sinusoidal. Introducción. Conceptos básicos de los inversores de modo conmutado. Inversores monofásicos. Inversores trifásicos. Efecto del tiempo de supresión sobre el voltaje en inversores de PWM. Otros métodos de conmutación de inversores. Modo de operación de rectificadores.
• Capítulo 9 Convertidores resonantes: conmutaciones de tensión cero y/o corriente cero. Introducción. Clasificación de convertidores resonantes. Conceptos básicos de circuitos resonantes. Convertidores de carga resonante. Convertidores de interruptores resonantes. Conmutación por voltaje cero, topologías de voltaje fijo. Inversores de enlace de CC resonante con conmutaciones por voltaje cero. Convertidores de semiciclo integral de enlace de alta frecuencia.
• PARTE 3 APLICACIONES DE FUENTES DE ALIMENTACIÓN.
• Capítulo 10 Fuentes de alimentación de CC conmutadas. Introducción. Fuentes de alimentación lineales. Vista general de fuentes de alimentación conmutadas. Convertidores de CC-CC con aislamiento eléctrico. Control de fuentes de alimentación CC de modo conmutado. Protección de fuentes de alimentación. Aislamiento eléctrico en el lazo de realimentación. Diseñar para cumplir con las especificaciones de fuentes de alimentación.
• Capítulo 11 Acondicionadores de potencia y fuentes de alimentación ininterrumpida. Introducción. Perturbaciones de la red eléctrica. Acondicionadores de potencia. Sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS).
• PARTE 4 APLICACIONES DE ACCIONAMIENTOS POR MOTOR.
• Capítulo 12 Introducción a los accionamientos por motor. Introducción. Criterios para la selección de componentes del accionamiento.
• Capítulo 13 Accionamientos por motor de CC. Introducción. El circuito equivalente de motores de CC. Motores de CC de imanes permanentes. Motores de CC con un devanado de campo de excitación separada. Efecto de la forma de onda de corriente de inducido. Servoaccionamientos de CC. Accionamientos de CC de velocidad ajustable.
• Capítulo 14 Accionamientos por motor de inducción. Introducción. Principios básicos de la operación de motores de inducción. Características de motores de inducción con frecuencia nominal (de línea). y tensión nominal. Control de velocidad mediante la variación de frecuencia y voltaje del estator. Impacto de la excitación no sinusoidal sobre motores de inducción. Clasificaciones de convertidores de frecuencia variable. Accionamientos PWM-VSI de frecuencia variable. Accionamientos VSI de onda cuadrada y frecuencia variable. Accionamientos CSI de frecuencia variable. Comparación de accionamientos de frecuencia variable. Accionamientos de frecuencia de línea y tensión variable. Arranque con tensión reducida ("arranque suave") de motores de inducción. Control de velocidad mediante la recuperación de potencia por deslizamiento estático .
• Capítulo 15 Accionamientos por motor síncrono. Introducción. Principios básicos de la operación del motor síncrono. Accionamientos por motores síncronos con formas de onda sinusoidales. Accionamientos por servomotores síncronos con formas de onda trapezoidales. Accionamientos de inversores conmutados por la carga. Cicloconvertidores.
• PARTE 5 OTRAS APLICACIONES.
• Capítulo 16 Aplicaciones residenciales e industriales. Introducción. Aplicaciones residenciales. Aplicaciones industriales.
• Capítulo 17 Aplicaciones de los sistemas de suministro de energía. Introducción. Transmisión de CC en altas tensiones. Compensadores VAR estáticos. Interconexión de fuentes de energía renovables y sistemas de almacenamiento. de energía al sistema de suministro de energía. Filtros activos.
• Capítulo 18 Optimización de la interfaz de los sistemas de suministro de energía con sistemas de electrónica de potencia. Introducción. Generación de armónicos de la corriente. Armónicos de corriente y factor de potencia. Normas de armónicos y prácticas recomendadas. Necesidad de mejores interfaces con los sistemas de suministro de energía. Interfaz monofásica mejorada con los sistemas de suministro de energía. Interfaz trifásica mejorada de los sistemas de suministro de energía. Interferencia electromagnética.
• PARTE 6 DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES.
• Capítulo 19 Física básica de semiconductores. Introducción. Procesos de conducción en semiconductores. Uniones pn. Descripción del control de carga de la operación de uniones pn. Ruptura de avalancha.