Este informe técnico compara circuitos monofásicos y trifásicos en términos de número de componentes, niveles de tensión y complejidad. Este documento indica que, en la mayoría de los casos, los circuitos monofásicos son la mejor opción para equilibrar las fases de líneas eléctricas individuales. Los módulos de alimentación monofásicos hacen un uso óptimo de los componentes listos para usar, lo que reduce el número y la complejidad de los componentes.
prólogo
Para maximizar la transferencia de energía y minimizar el volumen del conductor, la energía de la red pública generalmente se suministra en un esquema trifásico, con o sin una conexión neutra (Figura 1). Tenga en cuenta que, en lo que respecta al neutro, generalmente está conectado a la tierra de seguridad de la instalación en algún lugar cerca del punto de entrada de energía de la instalación.
Los voltajes comunes para los sistemas trifásicos en América del Norte incluyen sistemas delta de 4 hilos con voltajes de fase a fase de 208 VCA/60 Hz o 480 VCA/60 Hz. Además, para un sistema WYE de 5 hilos de 480 VAC/60 Hz con un voltaje de fase a neutro de 277 VAC, o un sistema WYE de 5 hilos de 208/60 Hz con un voltaje de fase a neutro de 120 VAC. también es común para VAC. En otras partes del mundo, los voltajes típicos de las líneas eléctricas incluyen un sistema WYE de 5 hilos de 50 Hz con un voltaje de fase a fase de 398 VCA, un voltaje de fase a fase de 230 VCA o un voltaje de fase a fase. voltaje de 380 VAC. V con una tensión fase-neutro de 220 V.
La Figura 2 muestra los voltajes de fase para un sistema delta de 208 V CA.

Los sistemas de conversión de energía generalmente están diseñados para extraer energía de manera uniforme de cada fase para no sobrecargar el cableado, los transformadores de distribución o los interruptores automáticos. Para administrar cargas trifásicas, conecte el equipo a cada fase individualmente para que la carga esté balanceada, o use un convertidor de potencia que conecte las tres fases simultáneamente y automáticamente proporcione balance de fase. La Figura 3 muestra dos alternativas.

Módulo de potencia de entrada monofásico
Los módulos monofásicos ofrecen la ventaja de un circuito de conversión de energía más simple y eficiente, pero los convertidores de energía deben implementarse en múltiplos de tres para equilibrar perfectamente las corrientes de línea. Encontrar la combinación adecuada entre el tamaño de los módulos de potencia individuales y la carga general del sistema puede ser difícil. Si los módulos alimentan una carga común, se debe usar un circuito de alimentación compartida entre los módulos para garantizar el mismo consumo de energía de cada fase. Un circuito de distribución de energía puede tomar la forma de un circuito de distribución de “caída”, agregando una pequeña impedancia compuesta que no se disipa en serie con la salida de cada módulo. Esto fuerza a los módulos a compartir la corriente, como si una unidad tuviera más corriente que las otras, y su voltaje de salida caerá hasta que su corriente de carga coincida con las otras unidades en el sistema. Alternativamente, se puede usar el uso compartido de corriente forzada de un solo cable. En este caso, se utiliza otro cable para intercambiar información entre los módulos, que reprograman sus voltajes de salida para permitir el intercambio de corriente.
módulo de entrada trifásica
Los módulos de entrada trifásica ofrecen la ventaja de facilitar la gestión de carga de fase donde el número de fuentes de alimentación no es crítico. (Si se desea una redundancia tolerante a fallas, la cantidad mínima de módulos necesarios es dos). Sin embargo, los módulos trifásicos agregan complejidad y reducen la eficiencia y la confiabilidad a nivel del módulo de potencia. Se requiere un circuito de alimentación compartida para garantizar una tensión equilibrada en los módulos conectados en paralelo, incluso cuando los módulos alimentan una carga común.