Rectificador de línea con dispositivos de potencia activos Si MOSFETs

Abstract

Este Trabajo de Fin de Grado se ha realizado en su mayoría en el laboratorio de electrónica de potencia de la Universidad de Cantabria. Cuyo fin ha sido el diseño y fabricación de un convertidor rectificador monofásico de potencia de 230 V y 50 Hz con dispositivos MOSFET. Su realización implica la realización de diseños y construcción en los diferentes ámbitos de la electrónica: 1) Instrumentación, 2) amplificación y adaptación de la señal, 3) conversión analógico digital, 4) tratamiento digital de la información con un microprocesador y 5) conversión electrónica de potencia. La etapa de cálculos se ha apoyado con el manejo de herramientas de simulación matemático (Matlab / Simulink) como electrónico (PLECS) y la verificación mediante la obtención de resultados experimentales con instrumentación de precisión. El resultado es la consecución de una plataforma de ensayo de dispositivos de potencia en etapas rectificadores de red monofásica, previa a PFCs activos, abierta a incluir algoritmos de sincronización con la propia red. Se lleva a cabo un extenso estudio de las prestaciones requeridas y de los dispositivos empleados durante el proceso. Utilizando diferentes entornos de simulación y programación que por último han permitido la ejecución del proyecto comprobando su funcionabilidad.

This Final Dregee Project has been mostly carried out in the Power Electronics Laboratory of the University of Cantabria. Its purpose has been the design and fabrication of a single-phase rectifier converter with MOSFET devices, capable of handling 230 V and 50 Hz power. Its realization involves designs and construction in various electronics fields: 1) Instrumentation, 2) signal amplification and adaptation, 3) analog-to-digital conversion, 4) digital processing of information using a microprocessor, and 5) electronic power conversion. The calculation phase has been supported by the use of mathematical simulation tools (Matlab / Simulink) as well as electronic simulation tools (PLECS), and verified by obtaining experimental results with precision instrumentation. The outcome is the development of a testing platform for power devices in single-phase rectifier stages, prior to active PFCs (Power Factor Correctors), open to the inclusion of synchronization algorithms with the grid itself. An extensive study of the required performance and the devices used throughout the process is conducted. Different simulation and programming environments are utilized, ultimately enabling the project's execution and confirming its functionality.