En ingeniería eléctrica , la conversión de potencia es el proceso de convertir energía eléctrica de una forma a otra.
Un convertidor de potencia es un dispositivo eléctrico que convierte la energía eléctrica entre corriente alterna (CA) y corriente continua (CC). También puede cambiar el voltaje o la frecuencia de la corriente.
Los convertidores de potencia pueden incluir herramientas más simples, como un transformador , o más complejas, como un convertidor resonante . El término también puede referirse a una clase de maquinaria eléctrica que se utiliza para convertir una frecuencia de corriente alterna en otra. Los sistemas de conversión de potencia suelen incorporar redundancia y regulación de voltaje .
Los convertidores de potencia se clasifican según el tipo de conversión de potencia que realizan. Una forma de clasificar los sistemas de conversión de potencia es en función de si la entrada y la salida son de corriente alterna o de corriente continua. [1]
Los siguientes dispositivos pueden convertir CC a CC: [ se necesita más explicación ]
Los siguientes dispositivos pueden convertir CC en CA: [ se necesita más explicación ]
Los siguientes dispositivos pueden convertir CA en CC: [ se necesita más explicación ]
Los siguientes dispositivos pueden convertir CA a CA: [ se necesita más explicación ]
También existen dispositivos y métodos para convertir entre sistemas de energía diseñados para funcionamiento monofásico y trifásico.
El voltaje y la frecuencia de la alimentación estándar varían de un país a otro y, a veces, dentro de un mismo país. En América del Norte y el norte de América del Sur, suele ser de 120 voltios, 60 hercios (Hz), pero en Europa, Asia, África y muchas otras partes del mundo, suele ser de 230 voltios, 50 Hz. [2] Las aeronaves suelen utilizar una alimentación de 400 Hz internamente, por lo que se necesita una conversión de frecuencia de 50 Hz o 60 Hz a 400 Hz para su uso en la unidad de alimentación de tierra que se utiliza para alimentar el avión mientras está en tierra. Por el contrario, la alimentación interna de 400 Hz se puede convertir a 50 Hz o 60 Hz para facilitar las tomas de corriente disponibles para los pasajeros durante el vuelo.
Ciertos circuitos especializados también pueden considerarse convertidores de potencia, como el subsistema del transformador flyback que alimenta un CRT , que genera alto voltaje a aproximadamente 15 kHz.
Los productos electrónicos de consumo suelen incluir un adaptador de CA (un tipo de fuente de alimentación ) para convertir la corriente alterna de la red eléctrica en corriente continua de bajo voltaje adecuada para el consumo por microchips. Los convertidores de voltaje de consumo (también conocidos como "convertidores de viaje") se utilizan cuando se viaja entre países que utilizan una red eléctrica de CA de ~120 V en lugar de ~240 V. (También hay "adaptadores" de consumo que simplemente forman una conexión eléctrica entre dos enchufes y tomas de corriente alterna de formas diferentes , pero estos no cambian ni el voltaje ni la frecuencia).
Los transformadores se utilizan en convertidores de potencia para incorporar aislamiento eléctrico y aumentar o reducir el voltaje.
El circuito secundario está flotando, cuando tocas el circuito secundario, simplemente arrastras su potencial hacia el potencial de tu cuerpo o el potencial de la tierra. No habrá corriente fluyendo a través de tu cuerpo. Es por eso que puedes usar tu teléfono celular de manera segura mientras se está cargando, incluso si tu teléfono celular tiene una carcasa de metal y está conectado al circuito secundario.
Los convertidores de potencia, que funcionan a alta frecuencia y suministran poca potencia, tienen transformadores mucho más pequeños en comparación con los de las aplicaciones de alta potencia y frecuencia fundamental. Por lo general, en los sistemas de potencia, los transformadores transmiten potencia simultáneamente, ¡sin cargo!
La corriente en el devanado primario de un transformador ayuda a establecer el flujo mutuo de acuerdo con la ley de Ampere y equilibra el efecto desmagnetizador de la corriente de carga en el devanado secundario.
El transformador del convertidor flyback funciona de manera diferente, como un inductor. En cada ciclo, el transformador del convertidor flyback primero se carga y luego libera su energía a la carga. En consecuencia, el entrehierro del transformador del convertidor flyback tiene dos funciones. No solo determina la inductancia, sino que también almacena energía. En el caso del convertidor flyback, el entrehierro del transformador puede tener la función de transmisión de energía a través de ciclos de carga y descarga.
La permeabilidad relativa del núcleo puede ser > 1.000, incluso > 10.000. Mientras que el entrehierro presenta una permeabilidad mucho menor, tiene en consecuencia una mayor densidad energética.
