Conversores Estaticos de Energia

April 14, 2019 | Author: Joseph Hernández | Category: Rectifier, Electric Current, Alternating Current, Power Inverter, Electric Power
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Conversores Estaticos de Energia...

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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL CARRERA: Electrónica y Comunicacione Módulo: Electrónica !e "otencia NIVEL: Se#to Electrónica  TEMA: Con$erore Et%tico !e Ener&'a INTEGRANTES: (arrionue$o Ant)ony Dur%n Eri*a Fern%n!e+ "atricio ern%n!e+ -oe.) Sailema Ric)ar! Fecha de envió: /01/213/20 Fecha de entrega: /41/213/20 ING. ATRICI! C"R#!VA eriodo eriodo acad$%ico: 5ctu6re 3/27 8 Mar+o 3/20

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FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL

I)

Desarrollo: Conersores Es!"!#$os %e Ener&'a

Seg&n Seg&n 'o($ Mar)a Mar)a *alce *alcell( ll( en (u li+ro li+ro “Efciencia en el uso de la energía eléctrica” , en el ca-)tulo / en la -g. 01 dice 2ue el ter%ino convertidor e(t3tico de energ)a o convertidor de -otencia (e u(a -ara de(ignar cual2uier e2ui-o +a(ado en (e%iconductore( de -otencia 2ue tiene co%o 4unción convertir energ)a el$ctrica con una( deter%inada( caracter)(tica( de 4or%a de onda, onda, ten(i ten(ión ón 5 4recu 4recuenc encia ia a otra otra 4or%a 4or%a donde donde e(ta( e(ta( cara caracte cter)( r)(tic tica( a( var)an. “Fundam ament entos os Básic Básicos os de Seg&n Salvador Segui Chilet en (u li+ li+ro “Fund Electrónic Electrónica a de potencia”  potencia” , en el ca-)tulo 6, -g. 78 dice un convertidor e(t3tico de energ)a e( un circuito electrónico con(tituido -or un con9unto de ele% ele%en ento to(( e(t3 e(t3ti tico co(( 4or 4or%and %ando o una una red 2ue 2ue con( con(ti titu tu5e 5e un e2ui e2ui-o -o de cone conei ión ón 5 tran tran(% (%i( i(ió ión n entr entre e un gene genera rador dor 5 un receece-to tor, r, -er -er%ite %ite la tran tran(4 (4er eren enci cia a de ener energ)a g)a el$c el$ctr trica ica del del gene genera rado dorr al receece-to torr con con un rendi%iento con -oca( -erdida(. -erdida(. “Electrónica nica de potencia: potencia: circuitos circuitos,, Seg& Seg&n n Muha% ha%%ad ;. en (u li+r li+ro o “Electró dispositi dispositivos vos y aplicacio aplicaciones”  nes”   en (u ca-itulo  en la -g. 8/ dice 2ue un conv conver erti tido dorr de ener energ) g)a a e( un (i(t (i(te% e%a a o e2ui e2ui-o -o 2ue 2ue tien tiene e -or -or o+9e o+9eti tivo vo conv conver erti tirr la ener energ) g)a a el$c el$ctr tric ica a en do( do( ti-o ti-o di4e di4errente ente(( 5a (ea (ea corr corrie ient nte e continua o directa al 5a (ea alterna o continua de-endiendo de la con?guración de lo( ele%ento( utili@ado(.

Lo( conver(ore( -ueden cla(i?car(e de-endiendo de la tran(4or%ación tran(4or%ación de la la corriente 2ue tengan a (u (alida, co%o (e %ue(tra en la ?gura .

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Figura !" #ipos de conversores"

CONVERSIÓN DE CORRIENTE CONTINUA A CORRIENTE ALTERNA (CC  CA) Conersores o #nersores %e $orr#en!e $on!#n*a a $orr#en!e al!erna (#ner!ers) Seg&n RFTorrent Valencia, E(-a>a. !nlineB en (u -u+licación  $onversores o inve invers rsor ores es de corr corrie ient nte e cont contin inua ua a corr corrie ient nte e alte altern rna a %inv %inver erte ters rs&”  &” . #i(-oni+le #i(-oni+le en: htt-:DD htt-:DD.r4 .r4torr torrent.c ent.co%Dinv o%Dinver(o er(ore re(4ot (4otovolt ovoltaico( aico(.ht% .ht%,, n convertidor de CC H CA -uede (u+dividir(e en varia( eta-a( encargada( de 4uncione( e(-ec)?ca(.

Figura '" (iagrama de )lo*ues del sistema inversor para la generación de volta+es sinusoidales de recuencia y volta+e varia)les con (A# %(istorsión Armónica #otal& #otal& menor al -."

Cara$!er Cara$!er's!# 's!#$as: $as: n inver(or inver(or viene caracter caracteri@ado i@ado -rinci-al%ent -rinci-al%ente e -or la ten(ión de entrada, 2ue (e de+e ada-tar a la del generador, la -otencia %3i%a 2ue -uede -ro-orcionar 5 la e?ciencia. E(ta <i%a (e de?ne co%o la relación entre la -otencia el$ctrica 2ue el inver(or entrega a la utili@ación al (e convertir3 en negativa, (eg&n (e nece(ite una (e>al -o(itiva o negativa de corriente continua.

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Coner!#%or CC a CC Convertidor CCDCC o troceador tran(4or%a corriente continua de ten(ión con(tante en corriente continua de ten(ión varia+le. E(to( convertidore( (on deno%inado( convertidore( directo( de energ)a, -ue( utili@an una &nica eta-a de -otencia -ara la conver(ión. Lo( convertidore( cc a cc (on circuito( electrónico( de -otencia 2ue convierten una ten(ión continua en otro nivel de ten(ión continua 5 nor%al%ente -ro-orcionan una (alida regulada. E(te ti-o de convertidore( tran(4or%an un deter%inado valor de corriente continua de entrada en uno di(tinto de (alida, con la -o(i+ilidad de incluir, ade%3(, ai(la%iento galv3nico entre entrada 5 (alida. #e(de el -unto de vi(ta de lo( acciona%iento( (u ca%-o de a-licación e( el %i(%o 2ue el de lo( convertidore( caDcc, con la 4recuencia de 2ue la 4uente de energ)a no e( alte>a (ino continua. Su utili@ación (e re(tringe a (i(te%a( e%+arcado(, donde la di(tri+ución de energ)a (e reali@a en corriente continua, o en alguna( (ituacione( e(-eciale(, (u utili@ación co%+inada con lo( recti?cadore( no controlado( -er%iten di(e>ar convertidore( caDcc con un %e9or 4actor de -otencia. r#n$#1#o %e 0+n$#ona-#en!o ara el an3li(i( del 4unciona%iento de un convertidor (e de+e identi?car 6 %odo( de conducción de lo( di(-o(itivo( (e%iconductore( M, #5 #8. ara el an3li(i( (e tiene la( (iguiente( con(ideracione(. •







 Todo( lo( co%-onente( (on ideale(, e(to (igni?ca 2ue no ei(ten -erdida( 5 lo( di(-o(itivo( (e%iconductore( no -o(een ca-acidade( intr)n(eca(. Se con(ideran 2ue la( ten(ione( (o+re lo( ca-acitore( -o(een ri--le( %u5 -e2ue>o( 5 (u( valore( %edio(, guardan la (iguiente relación re(-ecto del valor de la 4uente de ali%entación. El aco-la%iento %agn$tico a +e 0re$+en$#a a. Corriente Alterna, 8/ ;@. +. Corriente Continua, (in 4recuencia. c. Corriente Alterna, 1/ o K/ ;@. d. Corriente Alterna, 0/ ;@. @I) < ara += se e-1lean los $onersores es!"!#$os %e ener&'a a. ara tener una (e>al %3( -ura a la (alida del circuito. +. ara convertir energ)a a la 4or%a re2uerida -or di(tinta( carga(. c. ara evitar -ertur+acione( de 4recuencia(. d. ara evitar la generación de ar%ónico( de la (e>al. @II) < C+"n!as $on.&+ra$#ones %e #nersores ($oners#/n $$$a) se 1+e%en real#?ar > $+"les son a. 0: %ono43(ica 5 +i43(ica. +. 8: -uente co%-leto 5 (e%i-uente. c. 8: %ono43(ica 5 -oli43(ica. d. 8: tran(4or%ador 5 -uente. @III) H< C+"l %e los s#&+#en!es en+n$#a%os es 0also a. #entro de la( con?guracione( %ono43(ica( de lo( inver(ore( tene%o( 0 e(tructura(: uente Co%-leto, Se%i-uente 5 u(hull. +. Lo( inver(ore( ti-o -uente e(t3n 4or%ado( -or interru-tore( de -otencia total%ente controlado(, t)-ica%ente tran(i(tore( M!SFET( o IG*T(. c. En todo( lo( inver(ore(, (i la carga e( re(i(tiva -ura, la 4or%a de onda de corriente e( la %i(%a 2ue la de ten(ión, con la e(cala corre(-ondiente. d. Si la carga e( reactiva, la 4or%a de onda de la ten(ión e(tar3 de(4a(ada re(-ecto a la de corriente. @IV) @V) @VI) < J+= es el $oner!#%or $on!#n+aal!erna a. n -uente recti?cador de diodo(.

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+. n circuito elevador de ten(ión. c. n circuito o(cilador %ono43(ico. d. n -roce(ador e(t3tico de energ)a el$ctrica. @VII) 3< De a$+er%o al as1e$!o %e la -a&n#!+% %e sal#%a en += se $las#.$an los on%+la%ores %e enla$e %#re$!o a. Mono43(ico( 5 tri43(ico(. +. u(h-ull, (e%i-uente 5 -uente co%-leto. c. #e cuadrada, cua(icuadrada 5 %odulado(. d. VSI 5 CSI. @VIII) K< C/-o se %eno-#na a los $oner!#%ores $$7$$ a. Convertidore( directo( de corriente. +. Convertidore( directo( de energ)a. c. Convertidore( nor%ale( de energ)a. d. Convertidore( nor%ale( de corriente. @I@) 24< Des%e el 1+n!o %e #s!a %e los a$$#ona-#en!os s+ $a-1o %e a1l#$a$#/n es el -#s-o +e el %e los $oner!#%ores a. Convertidore( caDcc. +. Convertidore( ccDcc. c. Convertidore( ccDca. d. Convertidore( caDca. @@) 22< Den!ro %e las $ara$!er's!#$as el $oner!#%or 1er-#!e a. Au%ento de la 4recuencia a la entrada 5 control de ten(ione(. +. Si%-li?car el ruido de la( 4recuencia( alta(, au%ento de ar%ónica( 5 au%ento de (eguridad. c. Mane9o de la -otencia, control de ten(ione(, au%ento de ar%ónica( 5 au%ento de (eguridad. d. Si%-li?car la ali%entación del (i(te%a, %ane9o de -otencia 5 au%ento de (eguridad. @@I) 26< C+"l %e los s#&+#en!es NO es +n $oner!#%or $$7$$ a. Reductore(. +. Reductore( H Elevadore(. c. Elevadore(. d. Reductore( %ono43(ico(. @@II) 2< Los $oner!#%ores %e CA7CC se los $ono$e $on el no-9re %e: a. Inver(or. +. Su%ador. c. Recti?cador. d. Multi-licador. @@III) 2< Las ar#a9les +e $a-9#an en la $oners#/n CA7CC son: a. Frecuencia, a%-litud. +. Frecuencia, a%-litud, 4a(e. c. Frecuencia, 4a(e. d. A%-litud, 4a(e. @@IV)

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2< a. +. c. d.

Los $oner!#%ores CA7CC se $las#.$an en: En 4unción del n&%ero de 4a(e. En 4unción de la 4recuencia. En 4unción de la -o(i+ilidad de control. En 4unción del n&%ero de 4a(e, de la -o(i+ilidad de control 5 del a-rovecha%iento de la (enoide. @@V) 2H< Los $oner!#%ores CA7CC en 0+n$#/n %e la 1os#9#l#%a% %e $on!rol se $las#.$an en: a. Media onda, onda co%-leta. +. Mono43(ico(, tri43(ico(. c. No controlado(, controlado(, (e%icontrolado(. d. Media onda, controlado(. @@VI) 2< Sele$$#one la res1+es!a $orre$!a: @@VII) Lo( convertidore( de ca a ca, e(t3n de(tinado( a controlar el Pu9o de UUUUUU de corriente alterna, %ediante la variación del valor UUUUU del volta9e de ca a-licado a la carga. a. +. c. d.

energ)a H li+re. -otencia H e?ca@. tra+a9o H relativo. volta9e H corriente. @@VIII) 23< C+"les son los #n!err+1!ores es!"!#$os en $onersor C $+"les son a. 0: %ono43(ica 5 +i43(ica. +. 8: -uente co%-leto 5 (e%i-uente. c. 8: %ono43(ica 5 -oli43(ica. d. 8: tran(4or%ador 5 -uente. @LVII)Res1+es!a: 9 @LVIII) +s!#.$a$#/n: Cual2uier inver(or -uede (er con(tituido -or uno o vario( volta9e( de entrada de corriente continua, 2ue -or %edio de un con9unto de interru-tore( -ueden (er conectado( a una carga %ono o -oli43(ica -ara o+tener de %anera alternada (e%iciclo( -o(itivo( 5 negativo( en la (alida. @LI@) F+en!e: Inver(ore(< niver(idad de Valencia. #i(-oni+le htt-:DD.uv.e(De%a(etDie-//Dte%a(DIEU/K/7.-d4 

!nlineB en:

H< C+"l %e los s#&+#en!es en+n$#a%os es 0also a. #entro de la( con?guracione( %ono43(ica( de lo( inver(ore( tene%o( 0 e(tructura(: uente Co%-leto, Se%i-uente 5 u(hull. +. Lo( inver(ore( ti-o -uente e(t3n 4or%ado( -or interru-tore( de -otencia total%ente controlado(, t)-ica%ente tran(i(tore( M!SFET( o IG*T(. c. En todo( lo( inver(ore(, (i la carga e( re(i(tiva -ura, la 4or%a de onda de corriente e( la %i(%a 2ue la de ten(ión, con la e(cala corre(-ondiente. d. Si la carga e( reactiva, la 4or%a de onda de la ten(ión e(tar3 de(4a(ada re(-ecto a la de corriente. L)

Res1+es!a: %

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LI)

+s!#.$a$#/n: En todo( lo( inver(ore(, (i la carga e( re(i(tiva -ura, la 4or%a de onda de corriente e( la %i(%a 2ue la de ten(ión, con la e(cala corre(-ondiente. Sin e%+argo, cuando la carga di(-one de co%-onente( reactiva(, la inten(idad e(tar3 de(4a(ada -o(itiva o negativa%ente 4rente a la ten(ión.

LII)

F+en!e: Inver(ore(< niver(idad de Valencia. #i(-oni+le htt-:DD.uv.e(De%a(etDie-//Dte%a(DIEU/K/7.-d4 

!nlineB en:

< J+= es el $oner!#%or $on!#n+aal!erna a. n -uente recti?cador de diodo(. +. n circuito elevador de ten(ión. c. n circuito o(cilador %ono43(ico. d. n -roce(ador e(t3tico de energ)a el$ctrica. LIII) Res1+es!a: % LIV) +s!#.$a$#/n: Conce-tual%ente, un convertidor CCCA e( un -roce(ador e(t3tico de energ)a el$ctrica de cuatro cuadrante( 2ue, e(tando ali%entado -or una %agnitud, (ea ten(ión o corriente de continua, -ro-orciona a (u (alida una o diver(a( %agnitude( de alterna. LV)

F+en!e: E. *alle(terJ R. i2u$. Convertidore( continuaalterna< Electrónica de otencia. ri%era Edición. *arcelona, E(-a>a. 8/. Marco%+o S.A. Ca-)tulo 1.

3< De a$+er%o al as1e$!o %e la -a&n#!+% %e sal#%a en += se $las#.$an los on%+la%ores %e enla$e %#re$!o a. Mono43(ico( 5 tri43(ico(. +. u(h-ull, (e%i-uente 5 -uente co%-leto. c. #e cuadrada, cua(icuadrada 5 %odulado(. d. VSI 5 CSI. LVI) Res1+es!a: $ LVII) +s!#.$a$#/n: Atendiendo al a(-ecto de la %agnitud de (alida, (e cla(i?can en onduladore( a. 8/. Marco%+o S.A. Ca-)tulo 1. K< C/-o se %eno-#na a los $oner!#%ores $$7$$ a. Convertidore( directo( de corriente. +. Convertidore( directo( de energ)a. c. Convertidore( nor%ale( de energ)a.

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d. Convertidore( nor%ale( de corriente. LI@) Res1+es!a: 9<

Coner!#%ores %#re$!os %e ener&'a<

L@) +s!#.$a$#/n: Lo( convertidore( ccDcc (on deno%inado( convertidore( directo( de energ)a -ue(to 2ue utili@an una &nica eta-a de -otencia -ara la conver(ión. L@I) F+en!e: @+a@tiian, “Electronica +log(-ot, onlineB, di(-oni+le en:

(e

potencia”,  8/,

L@II) htt-:DDelectrnicade-otencia.+log(-ot.co%D8/D8Dconvertidore (e(tatico(deenergia.ht%l L@III) 24< Des%e el 1+n!o %e #s!a %e los a$$#ona-#en!os s+ $a-1o %e a1l#$a$#/n es el -#s-o +e el %e los $oner!#%ores a. Convertidore( caDcc. +. Convertidore( ccDcc. c. Convertidore( ccDca. d. Convertidore( caDca. L@IV) Res1+es!a: a< Coner!#%ores $a7$$< L@V) +s!#.$a$#/n: #e(de el -unto de vi(ta de lo( acciona%iento( (u ca%-o de a-licación e( el %i(%o 2ue el de lo( convertidore( caDcc, con la 4recuencia de 2ue la 4uente de energ)a no e( alte>a (ino continua. L@VI) F+en!e: niver(idad Carlo( III de Madrid,   “$onevercion $$=$$” , onlineB, di(-oni+le en: htt-:DDoc.uc0%.e(Dtecnologia electronicaDelectronicade-otenciaD%aterialdecla(eDMCF //1.-d4  22< Den!ro %e las $ara$!er's!#$as el $oner!#%or 1er-#!e a. Au%ento de la 4recuencia a la entrada 5 control de ten(ione(. +. Si%-li?car el ruido de la( 4recuencia( alta(, au%ento de ar%ónica( 5 au%ento de (eguridad. c. Mane9o de la -otencia, control de ten(ione(, au%ento de ar%ónica( 5 au%ento de (eguridad. d. Si%-li?car la ali%entación del (i(te%a, %ane9o de -otencia 5 au%ento de (eguridad. L@VII) Res1+es!a: a< ManePo %e la 1o!en$#a, $on!rol %e !ens#ones, a+-en!o %e ar-/n#$as > a+-en!o %e se&+r#%a%< L@VIII) +s!#.$a$#/n: Lo( convertidore( ccDcc -er%iten un %e9or %ane9o de la -otencia, control de ten(ione( de entrada, au%ento de ar%ónica( 5 un au%ento en la (eguridad.

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L@I@) F+en!e: Eduard *alle(ter, Ro+ert i2u$,  Electrónica de >otencia, >rincipios undamentales y estructuras )ásicas , Marco%+o8/, ri%era Edición, *arcelona E(-a>a. 26< a. +. c. d.

C+"l %e los s#&+#en!es NO es +n $oner!#%or $$7$$ Reductore(. Reductore( H Elevadore(. Elevadore(. Reductore( %ono43(ico(.

L@@) Res1+es!a: a< Re%+$!ores -ono0"s#$os< L@@I) +s!#.$a$#/n: A un convertidor CCDCC (e le -uede con(iderar co%o un tran(4or%ador de CA, 5a 2ue -uede utili@ar(e co%o una 4uente reductora o elevadora de volta9e. Lo( convertidore( CCDCC %3( utili@ado( (on lo( (iguiente(: • • •

Reductore( Elevadore( C&Q. Reductore(Elevadore(

L@@II) F+en!e: Mende@ “$onvertidores de potencia”, onlineB, di(oni+le en: htt-:DDcatarina.udla-.%DuUdlUaDtale(Ddocu%ento(Dle-D%ende@U(U9D ca-itulo8.-d4 2< Los $oner!#%ores %e CA7CC se los $ono$e $on el no-9re %e: a. Inver(or. +. Su%ador. c. Recti?cador. d. Multi-licador. L@@III) Res1+es!a: $<

Re$!#.$a%or<

L@@IV) +s!#.$a$#/n: Al %o%ento de convertir la (e>al alterna a continua (e recti?ca dicha (e>al de entrada -or tal %otivo ta%+i$n (e lo( conoce con el no%+re de recti?cadore(. L@@V) 2< a. +. c. d.

F+en!e: Electrónica de otencia, #. W. ;art, -ag 007.

Las ar#a9les +e $a-9#an en la $oners#/n CA7CC son: Frecuencia, a%-litud. Frecuencia, a%-litud, 4a(e. Frecuencia, 4a(e. A%-litud, 4a(e.

L@@VI) Res1+es!a: a< Fre$+en$#a, a-1l#!+%< L@@VII) +s!#.$a$#/n: En la conver(ión CADCC (e %odi?ca la 4recuencia, ca%+ia ta%+i$n la a%-litud 5 (e %antiene la 4a(e.

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L@@VIII) F+en!e: Electrónica de otencia, #. W. ;art, -ag 00X. 2< a. +. c. d.

Los $oner!#%ores CA7CC se $las#.$an en: En 4unción del n&%ero de 4a(e. En 4unción de la 4recuencia. En 4unción de la -o(i+ilidad de control. En 4unción del n&%ero de 4a(e, de la -o(i+ilidad de control 5 del a-rovecha%iento de la (enoide.

L@@I@) Res1+es!a: %< En 0+n$#/n %el n*-ero %e 0ase, %e la 1os#9#l#%a% %e $on!rol > %el a1roe$a-#en!o %e la seno#%e< L@@@) +s!#.$a$#/n:  Seg&n el autor '. A. o%ilio lo( convertidore( CADCC (e cla(i?can en 4unción del n&%ero de 4a(e, de la -o(i+ilidad de control 5 del a-rovecha%iento de la (enoide. L@@@I) F+en!e: Electrónica de otencia, '. A. o%ilio, -ag 88/. 2H< Los $oner!#%ores CA7CC en 0+n$#/n %e la 1os#9#l#%a% %e $on!rol se $las#.$an en: a. Media onda, onda co%-leta. +. Mono43(ico(, tri43(ico(. c. No controlado(, controlado(, (e%icontrolado(. d. Media onda, controlado(. L@@@II) Res1+es!a: $< se-#$on!rola%os<

No

$on!rola%os,

$on!rola%os,

L@@@III) +s!#.$a$#/n: Seg&n el autor '. A. o%ilio lo( convertidore( CADCC en 4unción de la -o(i+ilidad de control (e cla(i?can en: No controlado(, controlado(, (e%icontrolado(. L@@@IV) F+en!e: Electrónica de otencia, '. A. o%ilio, -ag 888. 2<

Sele$$#one la res1+es!a $orre$!a:

L@@@V) Lo( convertidore( de ca a ca, e(t3n de(tinado( a controlar el Pu9o de UUUUUU de corriente alterna, %ediante la variación del valor UUUUU del volta9e de ca a-licado a la carga. a. +. c. d.

energ)a H li+re. -otencia H e?ca@. tra+a9o H relativo. volta9e H corriente.

L@@@VI) Res1+es!a: 9< 1o!en$#a 8 e.$a?< L@@@VII) +s!#.$a$#/n: Lo( convertidore( de ca a ca, e(t3n de(tinado( a controlar el Pu9o de -otencia de corriente alterna, %ediante la variación del valor e?ca@
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