Electrónica de potencia - Control de ciclo integral
Los controladores de ciclo integral son convertidores con la capacidad de realizar conmutación directa sin pérdidas. El proceso convierte directamente CA en CA sin tener que realizar los procesos intermedios de CA a CC y luego CC a CA.
El ciclo de control integral básico es de naturaleza sinusoidal. Opera combinando y eliminando semiciclos de alta frecuencia de la entrada de CA. Los controladores normalmente se encienden o apagan durante medios ciclos donde la entrada de voltaje es cero ya que solo se utilizan los ciclos completos o medios. Por lo tanto, los circuitos de ciclo integral logran la conmutación a voltaje cero sin requerir un circuito resonante.
El siguiente diagrama muestra un controlador de ciclo integral simple. Contiene una carga y un interruptor de encendido, que realiza la conversión directa. Este diagrama muestra la conversión de la frecuencia de la fuente de un factor de tres a uno.
Control del factor de potencia
El control del factor de potencia, también conocido como corrección del factor de potencia, es el proceso de reducir la cantidad de potencia reactiva. El dispositivo electrónico de potencia utilizado en este caso se denomina controlador de factor de potencia (PFC). Desde el triángulo de potencia (que comprende la potencia reactiva, verdadera y aparente), la potencia reactiva está en ángulo recto (90 °) con la potencia verdadera y se utiliza para energizar el campo magnético. Si bien la potencia reactiva no tiene un valor real en los equipos electrónicos, la factura de la electricidad comprende los costos reales y de energía reactiva. Esto hace necesario contar con controladores de factor de potencia en dispositivos electrónicos.
El factor de potencia (k) se define como la relación entre la potencia real (en kW) y la potencia reactiva (en kVAr). Su valor varía de 0 a 1. Si un dispositivo tiene un factor de potencia de 0,8 o superior, se dice que está utilizando la energía de manera eficiente. La incorporación de un PFC garantiza que el factor de potencia oscila entre 0,95 y 0,99. Los controladores de factor de potencia se encuentran principalmente en equipos industriales para minimizar la potencia reactiva generada por iluminación fluorescente y motores eléctricos.
Para garantizar que se mejore el factor de potencia sin causar distorsión armónica, no se deben utilizar los condensadores convencionales. En su lugar, se utilizan filtros (combinación de condensadores y reactores) para la supresión de armónicos. La siguiente figura muestra un filtro armónico.
El tipo anterior de filtro de armónicos se denomina filtro sintonizado único. Un factor de calidad Q de este filtro se define como el factor de calidad de su reactancia (X L ) en Q (frecuencia de sintonización) donde Q viene dado por (nX L / R).