Enseñando el funcionamiento de los inversores puente H : análisis del intercambio de potencia entre bobinas y condensadores

Abstract

RESUMEN: Se realiza la descripción detallada del funcionamiento de los inversores puente H, explicando el intercambio de energía entre el condensador y las bobinas del sistema, para la enseñanza en ingeniería eléctrica. Para hacerlo se parte del control de corriente de banda de histéresis que permite observar los cambios de la corriente a controlar cuando conmutan los interruptores del inversor puente H. Se realiza el análisis energético para cada uno de los estados de los transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) y diodos del puente H, permitiendo entender el funcionamiento del inversor en cada uno de sus estados. El análisis detallado del intercambio de energía permitirá diseñar controladores más efectivos puesto que puede partirse del conocimiento del funcionamiento del sistema. Se presentan resultados simulación que corroboran la descripción presentada.

ABSTRACT: A detailed description of the performance of H bridge inverters, explaining the energy exchange between the capacitor and coils of the system, for the teaching of electrical engineering is presented. To do so hysteresis band current control is done, allowing to observe changes in the controlled current when the switches of the H bridge inverter commute. Energy analysis is performed on each of the states of Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) and H bridge diodes, allowing to understand the performance of the inverter on each of the states. Detailed analysis of the energy exchange will allow designing more effective controllers since the process can begin from the knowledge of the system performance. Simulation results are presented to corroborate the given description.