Resumen de Software libre para determinar el comportamiento de los diodos semiconductores

Josnier Ramos Guardarrama, Maykop Pérez Martínez

• español

  En este trabajo es presentado un nuevo programa informático que permite analizar el comportamiento de los diodos semiconductores, con el beneficio añadido de su uso para la docencia y el estudio de los códigos de programación. El desarrollo del software libre Scilab y su expansión en las carreras de ingeniería afines a la electricidad, ha permitido contar con los medios informáticos necesarios para lograr este paquete de programas. Cada módulo responde a un problema o solución típica, mediante el uso de modelos matemáticos de los diodos. De esta forma se puede observar el comportamiento de los diodos, su posible inyección de armónicos a la red eléctrica en los rectificadores y el efecto de la temperatura en la unión semiconductora con respecto a las pérdidas eléctricas. El programa está en sus primeras etapas de desarrollo, y se espera, que siga creciendo en modelos y aplicaciones específicas. El potencial del Scilab, permite soluciones técnicas de calidad, con código documentado y disponiendo de una colección de bibliotecas destacadas en ingeniería. Los resultados obtenidos son las formas de onda en los elementos del circuito presentado, cálculos de magnitudes máximas, eficaces o de valor medio, así como factores y la distorsión armónica total. Es reconocida su utilidad para mejorar el proceso de enseñanza – aprendizaje mediante la simulación, para ello se tomó como muestra 30 estudiantes de segundo año de la carrera de Ingeniería Eléctrica. Para la solución numérica de los sistemas dinámicos de mayor complejidad, se usa el método matemático de espacios de estado.

• English

  In this work, a new computer program is presented that allows analyzing the behavior of semiconductor diodes, with the added benefit of its use for teaching and the study of programming codes. The development of open software Scilab and its expansion in engineering careers related to electricity, has made it possible to have the computer means necessary to achieve this package of programs. Each module answers a typical problem or solution, by using mathematical models of diodes. In this way, it is possible to observe the behavior of the diodes, their possible injection of harmonics into the electrical network in the rectifiers and the effect of the temperature in the semiconductor junction with respect to electrical losses. The program is in its early stages of development, and it is expected that it will continue to grow in specific models and applications. The potential of Scilab allows quality technical solutions, with documented code and having a collection of outstanding engineering libraries. The results obtained are the waveforms in the elements of the presented circuit, calculations of maximum, effective or average magnitudes, as well as factors and the total harmonic distortion. Its usefulness to improve the teaching-learning process through simulation is recognized, for which 30 second-year students of the Electrical Engineering career were taken as a sample. For the numerical solution of the most complex dynamical systems, the mathematical method of state spaces is used.