Electrónica de Potencia PT3

¿Cuál es la principal desventaja de los tiristores mencionada en el texto?. Son muy caros de fabricar. La conducción solo se detiene cuando la corriente en el ánodo se reduce naturalmente a cero, y la conmutación está limitada a aproximadamente 2 kHz. Requieren una fuente de alimentación muy grande. Son demasiado lentos para la mayoría de las aplicaciones.

¿Qué tipo de interruptores de semiconductor se utilizan frecuentemente para superar las limitaciones de los tiristores?. Diodos rectificadores. Transistores bipolares de unión (BJTs), MOSFETs de potencia, IGBTs y GTOs. Capacitores e inductores. Resistores variables.

¿Cuál es la característica principal de los GTOs que los diferencia de los tiristores ordinarios?. Pueden bloquear voltajes inversos. Tienen una caída de voltaje menor. Pueden bloquear la corriente del ánodo inyectando una corriente negativa en la compuerta. Son capaces de operar a frecuencias mucho más altas.

¿Cuál es la función principal de la figura 21.50?. Mostrar el circuito de un convertidor CD a CD. Ilustrar la forma de onda de la corriente y el voltaje en un tiristor con ángulos de retraso y extinción. Explicar las características básicas de los MOSFETs. Comparar las frecuencias máximas de operación de diferentes semiconductores.

¿Qué relación se presenta entre el ángulo de conmutación µ, el ángulo de retraso α, el ángulo de adelanto β y el ángulo de extinción γ en la figura 21.50?. β = 180° - α. β = µ + γ. Ambas respuestas anteriores son correctas. No se presenta ninguna relación.

¿Cuál es la caída de voltaje típica en un tiristor en estado activo según la figura 21.51(a)?. Aproximadamente 2 V. Aproximadamente 3 V. Aproximadamente 4 kV. Aproximadamente 2 kHz.

¿Qué tipo de dispositivo no puede tolerar voltajes de bloqueo inversos según la figura 21.51(b)?. Tiristor. GTO. MOSFET. IGBT.

¿Cuál es la principal diferencia entre un BJT y un MOSFET en términos de control?. El BJT es controlado por voltaje y el MOSFET por corriente. El BJT es controlado por corriente y el MOSFET por voltaje. Ambos son controlados por voltaje. Ambos son controlados por corriente.

¿Por qué los MOSFETs de potencia requieren muy poca potencia para su excitación?. Debido a su baja caída de voltaje. Debido a que las corrientes de compuerta son extremadamente pequeñas. Debido a su alta frecuencia de conmutación. Debido a su capacidad de bloquear voltajes inversos.

¿Cuál es la ventaja principal de los semiconductores como GTOs, BJTs, MOSFETs e IGBTs en comparación con los tiristores ordinarios en términos de velocidad?. Tienen una mayor capacidad de manejo de potencia. Sus rápidos tiempos de activación y desactivación permiten operar a frecuencias mucho más altas. Su caída de voltaje es menor. Son más económicos.

¿Qué es un 'recortador de CD' en el contexto de la transferencia de potencia?. Un convertidor que aumenta el voltaje de CD. Un circuito que transfiere potencia de una fuente de CD de alto voltaje a una carga de CD de bajo voltaje (o viceversa) utilizando un inductor y un interruptor. Un dispositivo que convierte potencia de CD a CA. Un filtro para eliminar el rizo de corriente.

¿Cuál es el propósito de agregar un diodo en el circuito del recortador (figura 21.58)?. Aumentar la velocidad de conmutación. Evitar la pérdida de energía en el arco cuando el interruptor se abre. Reducir la caída de voltaje del inductor. Aumentar la inductancia del circuito.

¿Qué relación importante se deduce de la ecuación 21.21 (E = D·EH) para un convertidor reductor de CD a CD?. El voltaje de salida de CD solo puede ser controlado por la inductancia. El voltaje de salida de CD puede ser controlado variando el ciclo de trabajo D. La frecuencia de conmutación es directamente proporcional al voltaje de salida. La corriente de carga es independiente del voltaje de la fuente.

¿Qué es un convertidor de dos cuadrantes y qué característica importante tiene?. Puede transferir potencia solo de un voltaje alto a uno bajo y la corriente solo fluye en una dirección. Puede transferir potencia en ambas direcciones (alto a bajo y viceversa) y la corriente puede invertir su dirección manteniendo la polaridad del voltaje fija. Solo puede transferir potencia en una dirección y la corriente debe ser siempre positiva. No puede transferir potencia, solo regula el voltaje.

¿Cuál es el propósito de los inductores (L) en los convertidores de CD a CD de dos o cuatro cuadrantes?. Aumentar la frecuencia de conmutación. Almacenar energía magnética y actuar como un elemento de filtro para suavizar la corriente. Reducir la caída de voltaje del interruptor. Amplificar el voltaje de salida.

¿Qué es un 'amortiguador' en el contexto de la conmutación de semiconductores?. Un circuito que aumenta la potencia disipada en el semiconductor. Un circuito auxiliar que controla la magnitud y la tasa de aumento del voltaje y la corriente del semiconductor para reducir las pérdidas y mejorar la conmutación. Un componente que solo se utiliza con tiristores ordinarios. Un dispositivo que genera el voltaje de control para los semiconductores.

¿Cuál es la relación entre la potencia de entrada y la potencia de salida en un convertidor ideal (sin pérdidas)?. La potencia de salida es mayor que la de entrada. La potencia de salida es menor que la de entrada. La potencia de salida es igual a la potencia de entrada. No hay relación directa entre la potencia de entrada y salida.

¿Qué permite la modulación por ancho de pulso (PWM) en los convertidores de CD a CA?. Generar una forma de onda de voltaje de CA con amplitud, frecuencia, ángulo de fase y secuencia de fase controlables. Aumentar la frecuencia de conmutación del convertidor. Reducir la caída de voltaje del componente fundamental. Simplificar el diseño del filtro de salida.

¿Qué es la relación de modulación por amplitud (m) en el contexto de la generación de una onda seno PWM?. La relación entre la frecuencia portadora y la frecuencia fundamental. La relación entre el voltaje pico de salida deseado y el voltaje de suministro de CD EH. La relación entre el tiempo activo y el tiempo total del ciclo. La relación entre la caída de voltaje del semiconductor y el voltaje de suministro.

¿Qué es la frecuencia portadora en el contexto de los convertidores PWM?. La frecuencia de la onda de salida deseada. La frecuencia a la que opera el filtro de salida. La frecuencia a la que los interruptores del convertidor se encienden y apagan. La frecuencia del voltaje de suministro de CD.

¿Cuál es la ventaja de utilizar PWM unipolar en comparación con PWM bipolar?. PWM unipolar requiere menos componentes. PWM unipolar reduce la distorsión armónica. PWM unipolar produce pulsos que tienen una mayor amplitud. No se menciona una ventaja específica, solo una diferencia en el patrón de pulsos.

¿Qué es un convertidor de CD a CA trifásico y qué tipo de carga puede manejar?. Un convertidor que genera CA trifásica a partir de CD y solo puede alimentar cargas pasivas. Un convertidor que genera CA trifásica a partir de CD y puede suministrar o absorber potencia activa y reactiva, comportándose como un generador sincrónico. Un convertidor que solo puede alimentar motores de CA. Un convertidor que convierte CA a CD trifásica.

¿Cuál es la relación entre la frecuencia fundamental (f) y la frecuencia portadora (fc) en un convertidor PWM trifásico según el ejemplo 21-15?. fc debe ser significativamente menor que f. fc debe ser significativamente mayor que f. fc y f deben ser iguales. No hay una relación específica entre fc y f.

¿Qué rol cumplen los filtros LC en los convertidores PWM trifásicos?. Aumentar la potencia de salida. Eliminar los componentes de alta frecuencia (frecuencia portadora) y dejar pasar el componente fundamental de baja frecuencia. Reducir la frecuencia de conmutación. Aumentar la inductancia del circuito.

¿Qué es la reactancia síncrona (X) de un convertidor trifásico de CD a CA según la sección 21.50?. X = 2πf/L. X = L/(2πf). X = 2πfL. X = 1/(2πfL).

¿Cuál es la unidad de medida principal para la energía disipada en un semiconductor durante un ciclo de conmutación?. Vatios (W). Volt-amperios (VA). Julios (J). Hertz (Hz).

¿Qué factor principal incrementa la potencia disipada en un GTO?. El ciclo de trabajo (D) y la frecuencia de conmutación (f). El voltaje de compuerta. La inductancia del circuito externo. La caída de voltaje en estado inactivo.

¿Por qué los MOSFETs e IGBTs pueden operar a frecuencias de conmutación más altas que los GTOs?. Debido a su mayor capacidad de manejo de potencia. Debido a que tienen tiempos de activación y desactivación más cortos. Debido a su menor caída de voltaje en estado activo. Debido a su menor costo.

¿Qué voltaje pico de línea a neutro se puede obtener de un convertidor PWM trifásico con una fuente de CD de 500 V y una relación de voltaje de línea a neutro sinusoidal de 200 V?. 200 V. 250 V. 500 V. Depende de la frecuencia.

¿Cuál es la función del comparador en el método de generación PWM descrito en la figura 21.87?. Generar la forma de onda sinusoidal deseada. Producir la señal de control D(t) comparando la señal deseada con una onda triangular. Filtrar la frecuencia portadora. Controlar la inductancia del circuito.

¿Qué característica notable tienen los convertidores de CD a CD de cuatro cuadrantes?. Solo pueden operar como reductores de voltaje. Solo pueden operar como elevadores de voltaje. La potencia puede fluir en ambas direcciones (CD a CD) y la polaridad del voltaje de salida puede ser variada. Son solo adecuados para cargas resistivas.

¿Cuál es la diferencia clave entre el PWM unipolar y el PWM bipolar en la generación de ondas sinusoidales?. El PWM unipolar utiliza más interruptores. El PWM bipolar resulta en una forma de onda de salida más distorsionada. El PWM unipolar tiene pulsos que siempre son positivos o siempre negativos durante un semiciclo, mientras que el bipolar tiene ambos tipos de pulsos alternándose. El PWM bipolar es más eficiente.

¿Para qué se utilizan los filtros (inductor L y capacitor C) en la salida de los convertidores PWM?. Para aumentar la frecuencia de conmutación. Para eliminar los componentes de alta frecuencia (frecuencia portadora) y obtener una salida de CD o de baja frecuencia más suave. Para generar el voltaje de control. Para aumentar la inductancia del convertidor.

¿Por qué los convertidores de CD a CD de alta frecuencia son ventajosos en términos de tamaño y costo de los componentes asociados (inductores y capacitores)?. Componentes más grandes son necesarios para manejar altas frecuencias. Los componentes asociados pueden ser más pequeños y más baratos. La frecuencia de conmutación no afecta el tamaño de los componentes. Se requieren menos componentes a altas frecuencias.

¿Qué es 'tiempo muerto' en el contexto de los convertidores de dos o cuatro cuadrantes con interruptores electrónicos?. Un periodo en el que todos los interruptores están activos simultáneamente. Un breve periodo en el que todos los interruptores deben estar abiertos para evitar cortocircuitos. El tiempo en que el convertidor no está transfiriendo potencia. El tiempo en que el voltaje de salida es cero.