Dpto. De Ingeniería Electrónica

investigadores 23
subvenciones 208.606 €
contratación 22.937 €

Principales clientes

GND

Líneas I+D+i

  • Grupo de Sistemas Electrónicos Industriales. Control Robusto en Electrónica de Potencia.
    La teoría del Control Robusto se ha constituido en los últimos tiempos en un método útil de obtener una buena regulación de las magnitudes de salida de los convertidores electrónicos de potencia ante perturbaciones transitorias externas (de entrada y de carga, por ejemplo), ante señales de consigna variables y ante variaciones estáticas y tolerancias en la entrada, en la carga y en los valores de los elementos de filtrado y almacenamiento de energía. Se consiguen buenas prestaciones incluso ante incertidumbres de modelado de los convertidores y en presencia de ruido eléctrico en las señales de sensado y control. Una de las ventajas de estos controles es su fácil digitalización por no requerir anchos de banda elevados, por lo que son implementables mediante DSPs o microcontroladores. El GSEI tiene amplia experiencia, avalada por sus publicaciones de investigación y proyectos, en la aplicación de diferentes métodos de control robusto a varios tipos de convertidores: DC-DC, AC-DC con corrección de factor de potencia, inversores de potencia, etc..Las aplicaciones cuya respuesta dinámica y estabilidad se ven mejoradas con estos controles son muy diversas: fuentes de alimentación conmutadas, sistemas modulares DC-DC, rectificadores PWM con alto factor de potencia, paralelización de inversores, sistemas de alimentación ininterrumpida, etc..
  • Grupo de Sistemas Electrónicos Industriales. Conversores de potencia AC-DC, DC-DC, AC-AC y DC-AC de alto rendimiento.
    Estos conversores están basados en conversores conmutados, resonantes y cuasi-resonantes, e incorporan métodos de conmutación suave para minimizar las pérdidas de conmutación y poder trabajar a altas frecuencias, lo que permite minimizar el tamaño y el precio consiguiendo altos rendimientos. Las aplicaciones son muy diversas: Fuentes de alimentación AC-DC y DC-DC para vehículos eléctricos, robots, satélites, láseres, Rayos-X, tubos de microondas, amplificadores de Audio, sistemas informáticos, etc. Cargadores de baterías. Sistemas AC-DC con corrección de factor de potencia. Inversores resonantes para balastos electrónicos, cocinas de inducción, etc..
  • Grupo de Sistemas Electrónicos Industriales. Convertidores de potencia multinivel para aplicaciones de media y alta tensión.
    Los inversores-rectificadores multinivel son una solución moderna al problema de la conversión de potencia a altas tensiones y altas potencias. Se consigue utilizar componentes con tensiones de bloqueo mucho menores que las convencionalmente requeridas por la aplicación. Con las técnicas de modulación adecuadas se consigue desplazar el espectro armónico de la tensión de salida de inversores multinivel a frecuencias múltiplos de la de conmutación, por lo que no es necesaria la conmutación a alta frecuencia para un fácil filtrado. Los filtros de salida suelen tener un tamaño reducido. El rendimiento del convertidor es alto pues la frecuencia de conmutación es baja, lo que también implica pocos problemas de ruido (EMI-EMC).Se evita el uso de transformadores reductores-elevadores de tensión. En rectificadores multinivel se puede obtener factor de potencia casi unitario. Las aplicaciones son diversas: control de motores eléctricos de media tensión (hasta 6KV y 30MVA), sistemas de conexión a redes de alta y media tensión, convertidores de potencia a media y alta tensión.
  • Grupo de Sistemas Electrónicos Industriales. Diseño de filtros EMC en sistemas de potencia.
    Todo conversor de potencia introduce en su entrada ruido conducido y radiado de alta frecuencia que ha de ser atenuado según las normativas internacionales para que no afecte a los equipos en torno al conversor. La medida de EMI y el diseño de filtros de potencia para cumplimiento de la norma son un objetivo de primer orden para el grupo.
  • Grupo de Sistemas Electrónicos Industriales. Electrónica de Potencia en energías renovables.
    En las actuales energías renovables (pilas de combustible, energía solar fotovoltaica, energía eólica, etc.) es necesario un convertidor electrónico de potencia que adapte la energía disponible de la fuente de energía limpia a la red eléctrica o a la carga a la que se pretenda alimentar. Se utilizan principalmente inversores de potencia y convertidores DC-DC para la conversión de la energía. Los principales temas de investigación son: Generación distribuida, Sincronización del convertidor con la red eléctrica, Control robusto del convertidor y buen seguimiento de señales de referencia, Gestión del convertidor para diferentes tipos de funcionamiento (entrega de potencia activa a la red o bien corrección de reactiva y armónicos provocados por otras cargas), Sistemas aislados y no aislados de la red de distribución, Conversión de potencia con alto rendimiento y fiabilidad, Filtros para conexión a red y cumplimiento de normativas..
  • Grupo de Sistemas Electrónicos Industriales. Electrónica de Potencia para equipos de audio.
    Las etapas de potencia de audio incorporan circuitos electrónicos de potencia cuyo tamaño tiende a ser cada vez más reducido, cuyo rendimiento tiende a ser más alto y cuya dinámica debe cumplir ciertos requisitos muy exigentes. Dichas prestaciones se consiguen con convertidores de potencia conmutados, aunque en muchos equipos comerciales todavía se utilizan técnicas lineales antiguas. Una aplicación importante son los amplificadores de audio que tradicionalmente se basan en amplificadores de potencia lineales, y que actualmente tienden a ser sustituidos por un amplificadores conmutados en clase D. Con las técnicas de modulación PWM adecuadas se puede desplazar a altas frecuencias (múltiplos de la frecuencia de conmutación) el espectro de la tensión de salida del amplificador de audio conmutado, de manera que se minimiza el tamaño de los filtros de salida. Otra aplicación interesante es la sustitución de las fuentes simétricas lineales tradicionales que alimentan al amplificador conmutado por fuentes de alimentación conmutadas de salida simétrica. En este caso, el estudio de esquemas de control que proporcionen un buena regulación cruzada de las salidas es fundamental..
  • Grupo de Sistemas Electrónicos Industriales. Fuentes de alimentación e inversores con corrección de factor de potencia y filtros activos.
    Tradicionalmente estos conversores tienen una sección de entrada que suele ser un rectificador con un mal factor de potencia, que introduce una considerable distorsión armónica de corriente en la red eléctrica que se traduce en armónicos de tensión. Las normativas internacionales ya obligan a minimizar la distorsión en la red, por lo que se hace necesario el diseño de fuentes de alimentación e inversores, tanto monofásicos como trifásicos, que corrijan el factor de potencia además de cumplir su función específica. De forma paralela, se prevé el desarrollo de conversores, o filtros activos, que eliminen los armónicos creados por otros equipos..
  • Grupo de Sistemas Electrónicos Industriales. Modelización y control de conversores de potencia conmutados, resonantes y cuasi-resonantes.
    Los conversores de potencia AC-DC y DC-DC precisan de lazos de control sofisticados para la regulación de la energía eléctrica de salida. Se trata del modelado dinámico de los conversores y del estudio de lazos de control modo tensión y modo corriente analógicos, que pueden ser mejorados con técnicas avanzadas de control (control robusto, control adaptativo) para diferentes tipos de conversores de potencia: - AC-DC con o sin corrección de factor de potencia - DC-DC simples o modulares - Cargadores de baterías - Fuentes de alimentación en general ....
  • Grupo de Sistemas Electrónicos Industriales. Sistemas de alimentación ininterrumpida.
    Los presentes y futuros sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI) deben alimentar cargas críticas, como equipos informáticos y médicos, cumpliendo estrictas normas de factor de potencia de entrada y distorsión de la tensión alterna de salida. Los SAI, formados por un rectificador conmutado con alto factor de potencia y por un inversor de potencia, deben presentar una respuesta dinámica rápida ante transitorios bruscos en la tensión de entrada y en la carga en todo el rango de operación de los convertidores de potencia que los componen. Para conseguir los anteriores objetivos, la presente línea de investigación estudia la aplicación de técnicas de control avanzado a las etapas de potencia que forman el SAI, dando lugar a SAIs de fácil paralelización que mejoren la calidad y fiabilidad del suministro eléctrico..