Sistemas Electrónicos de Alimentación (Presentacion Powerpoint)

Tradicionalmente (consumos senoidales provocados por cargas lineales) se ha asociado el FP al cos?
Para mejorar el FP, el método usado era instalar baterías de condensadores para compensar el efecto inductivo
Este método se sigue usando hoy en día en instalaciones industriales con gran cantidad de motores instalados
Distorsión armónica total (DAT) Total Harmonic Distortion (THD)
Da una idea de lo cercana que está una forma de onda a una senoide
THD = 0% Senoidal
THD = 100% No Senoidal
THD = 200% No Senoidal
(Gp:) Factor de Cresta

(Gp:) Factor de Forma

Otras definiciones:

A partir de los años 70, el número de cargas no lineales conectadas a la red ha venido aumentando constantemente. Ejemplos: sistemas de audio y video, ofimática, electrodomésticos, comunicaciones, etc.
Todos los equipos electrónicos necesitan una fuente de alimentación
El circuito de entrada más habitual es el rectificador de doble onda con filtro por condensador
La corriente de entrada no es senoidal
Situación actual
(Gp:) ½ig½
(Gp:) vC
(Gp:) ig

(Gp:) CC/CC
(Gp:) vC
(Gp:) ½ig½
(Gp:) ig

Consecuencia:
Al haber gran cantidad de equipos electrónicos conectados a la red de distribución de energía eléctrica (“cargas electrónicas” y, por tanto, cargas no lineales) el contenido armónico puede llegar a ser muy alto si no se hace algo para corregir este comportamiento
Al ser “no senoidal” la corriente de entrada, la definición tradicional (para corrientes senoidales) del FP ya no tiene sentido:
(Gp:) ½ig½
(Gp:) vC
(Gp:) ig

(Gp:) CC/CC
(Gp:) vC
(Gp:) ½ig½
(Gp:) ig

Problemas asociados a un alto contenido armónico
Los armónicos provocados afectan a otros equipos conectados a la red y pueden incluso dañarlos
(Gp:) Carga

(Gp:) Equipo Electrónico

Impedancia de la red
Red
(Gp:) Carga

(Gp:) Carga

ig
Vg_vacío
Vg_carga
(Gp:) Distorsión
(Gp:) Vg_carga

La potencia disponible en cada toma de corriente es menor que la nominal, que corresponde a un consumo senoidal
Supongamos que la corriente máxima por la instalación es, por ejemplo, 15 A eficaces. Si en una aplicación la corriente es senoidal y está en fase con la tensión (FP=1), la potencia máxima que se puede obtener de esa instalación es:
Ig_ef = 15 A, Vg_ef = 230 V
3450 W
2070 W
Si en otra aplicación la corriente no es senoidal y/o no está en fase con la tensión (FP¹1), la potencia máxima que se puede obtener de esa instalación depende del FP. Supongamos que el FP=0,6; entonces:
(Gp:) ig
(Gp:) Vg

(Gp:) ig
(Gp:) Vg

Normas sobre CFP
El problema es realmente grave
Normativa internacional para limitar el contenido armónico en la red
EE.UU
IEEE 519: Limita el contenido armónico que cada USUARIO puede inyectar a la red. Se mide en el punto de conexión (PCC) del usuario a la red
Europa
EN 61000-3-2: Limita el contenido armónico de cada equipo individual
Se clasifican los equipos en 4 grupos:
Clase B: Equipos portátiles
Clase C: Equipos de iluminación
Clase D: TV, PC y Monitores
Clase A: El resto de equipos
En cada clase se limita el valor eficaz de cada armónico comprendido entre el 2º y el 40º

Norma EN 61000-3-2
Eq. portátil?
Iluminación?
¿PC, TV, monitor P<600 W?
Si
No
No
No
(Gp:) Clase B

(Gp:) Clase C

(Gp:) Clase D

(Gp:) Clase A

Potencia > 75 W
Potencia < 16 A / fase (3680 W)
Si
Si
La norma sólo hay que cumplirla en condiciones nominales
Las fuentes de alimentación son, en general, Clase A o Clase D

Límites para la Clase A y la Clase D
Importante:
Los límites de la Clase A son absolutos [A]
Los límites de la Clase D son relativos [mA/W]
Como consecuencia, la Clase D es mucho más estricta en potencias relativamente pequeñas (por ejemplo, 100-400 W)
(Valores eficaces)

Soluciones para cumplir la norma EN 61000-3-2
No es necesario tener una corriente de entrada senoidal para cumplir la norma
Como consecuencia, se pueden usar un gran número de circuitos para cumplirla
Se clasifican en:
– Circuitos Pasivos
– Circuitos Activos
Circuitos Pasivos
Sólo utilizan componentes pasivos (R, L, C) para suavizar la corriente de entrada
Circuitos Activos
Utilizan semiconductores (transistores y diodos) además de componentes pasivos