El desarrollo y comercialización de dispositivos semiconductores de potencia (e.g., IGBTs y MOSFETs) más eficientes,
compactos y confiables, y la búsqueda por lograr la integración de energías renovables a la red eléctrica, han motivado el
desarrollo e implementación de nuevos componentes como el transformador de estado sólido o Solid State Transformer
(SST) [1]. Este elemento es considerado clave en aplicaciones como los SmartGrid [2], ya que ventajas como: flujo
bidireccional de potencia, factor de potencia unitario a la entrada, mitigación de problemas de calidad de energía y muchas
otras, hacen del mismo relevante en la integración de nuevas fuentes de generación de energía [3], [4] y la construcción de la
red eléctrica del futuro. La capacidad del SST de operar a frecuencias altas motiva su implementación en aplicaciones donde
el tamaño y el volumen son importantes. Algunos ejemplos son áreas metropolitanas, industria aeroespacial y en sistemas de
potencia submarinos [5]¿[8]. El SST consta de dos etapas: El puente dual activo o Dual Active Bridge (DAB) que permite la
transformación de los niveles de tensión a altas frecuencias y una etapa para la conversión de energía (ac-dc y dc-ac).
El propósito de este documento consiste en presentar una metodología para el diseño y construcción de DAB el cuál es
considerado el componente fundamental de un SST. La potencia nominal de operación: 10 kVA y la frecuencia fundamental
de las corrientes que circulan por los devanados: 10 kHz, son los parámetros de partida para la selección de los dispositivos
semiconductores, los elementos pasivos del DAB (e.g, capacitores e inductores) y las características constructivas del
transformador. Inicialmente se realizan simulaciones en software especializado para lograr determinar los valores nominales
del prototipo a diseñar, posteriormente el DAB es construido teniendo en cuenta la metodología utilizada para la elección de
los elementos, el prototipo final incluye la etapa de potencia, etapa de control y el circuito de sensado con su respectivo
acondicionamiento de señal. Por último, se realizan prueba en el laboratorio para verificar el diseño implementado. Los
resultados experimentales sobre el prototipo muestran correspondencia entre las formas de onda de tensiones y corrientes
obtenidas mediante simulaciones.
