Generación de la señal de mando de los IGTBs para conseguir una onda de tensión alterna semejante al armónico principal para la transformación de una señal cuadrada en señal senoidal en la transformación de señal continua en alterna

1. GENERACIÓN DE LA SEÑAL DE MANDO EN LOS IGTBs

2. El principio en el que se funda este sistema es
conseguir un tren de impulsos (ondas cuadradas
de conmutación), que su acción sumada
reproduzca una onda senoidal de la frecuencia
buscada. Los impulsos de esta señal de mando
tienen duración distinta. Esta duración del
impulso se modula en los distintos pulsos que
conforman la señal para que su efecto sea el de
una onda senoidal.
La modulación de la anchura del pulso se realiza
de forma que dividiendo el período de la señal en
un número grande de intervalos, cuanto mayor
sea el numero de intervalos la aproximación a la
forma de la senoide será mayor.
La anchura del impulso de forma rectangular que
tenga como voltaje máximo el valor de pico de la
onda senoidal, que sea equivalente al intervalo de
la onda senoidal con la que se compara, ha de
tener el mismo área. Como ambos trozos han de
tener el mismo área, la anchura del pulso de onda
rectangular será mayor en las zonas de la senoide
con voltajes más altos.

3. Basado en este principio la generación de la señal de mando de los transistores IGTBs se genera de la manera
siguiente:
I. Se genera con un dispositivo oscilador una señal de muy pequeña potencia, con forma senoidal y frecuencia la
de la corriente que se ha de producir (es el armónico fundamental).
II. Se genera una onda con forma triangular llamada portadora. La frecuencia de la portadora definirá el número
de intervalos en que se dividirá el período de la senoide de la onda fundamental. Cuanto mayor sea la
frecuencia de la portadora la onda generada se parecerá más a la senoide como se explicó con anterioridad. La
frecuencia de conmutación será igual a la de la portadora y en contrapartida frecuencias de conmutación altas
producen más perdidas de conmutación y un mayor calentamiento de los transistores IGTBs, la frecuencia de
la portadora ha de ser de más de veinte veces la frecuencia de la senoide fundamental.

4. III. Un circuito comparador compara la onda triangular con la onda senoidal de frecuencia el valor que se desea
producir.
El circuito comparador detecta los puntos donde las tensiones instantáneas de la portadora y la senoide
coinciden para la generación de los flancos de la tensión de conmutación. En la figura superior se aprecia como
en los puntos de coincidencia de ambas ondas se forman los flancos de la señal de conmutación, la señal de
conmutación tiene pulsos de mayor anchura coincidiendo en las zonas de la senoide donde la tensión es mayor
y por lo tanto el área del intervalo es también mayor.
El resultado de la exploración de la senoide completa es la señal para la activación de los transistores IGTBs (ver
figura inferior). Esta señal tratada por la circuitería de mando que excita las bases de los transistores, genera un
grupo de señales de activación con lamodulación de la señal para cada grupo de transistores, en nuestro ejemplo de
partida serian por parejas T1 y T4 la otra pareja son el T2 y T3 que comoya se ha explicado para el funcionamiento,
estas parejas entran en conducción al mismo tiempo.

5. Este circuito alimentaria un sistema monofásico, realmente coma ya se indicó con anterioridad los motores
empleados son trifásicos, el circuito de potencia se aumenta con otra pareja de transistores IGTBs y las señales de
control de las bases de los transistores son también tres con un desfase entre ellas de 1200.
Como se aprecia en la figura superior, las parejas de transistores van entrando en conducción con desfases de 120º.
Se consigue que la corriente eléctrica que proviene de la batería recorra, en el orden de sucesión de las fases
preestablecido, el bobinado del motor alimentando éste con un sistema de corrientes trifásicas. El orden de
sucesión de las fases determina el sentido de rotación del motor. Si se cambia este orden se invierte el sentido de
giro del motor.