De acuerdo con Muhammad Rashid —uno de los líderes mundiales en la promoción y enseñanza en este campo—, la electrónica de potencia es “la aplicación de la electrónica de estado sólido para el control y conversión de la energía eléctrica”.²
     La diferencia principal de esta electrónica con otros tipos —como los abocados a comunicaciones, sistemas digitales y de audio— radica en que éstas trabajan mediante el procesamiento de señales, mientras que la electrónica de po-
tencia realiza conversión de energía.
     El uso de la electrónica de potencia está cada vez más extendido y presente en todos los aparatos electrónicos que utilizamos día con día y algunas estimaciones muestran que, con el correcto uso de la electrónica de potencia, es posible ahorrar hasta 25% de la energía eléctrica generada.³

La era electrónica dio inicio en 1904 con la invención del diodo, por parte de sir John Ambrose Fleming; posteriormente, aparecieron los dispositivos de estado sólido —compuestos por cristales de silicio—, los cuales presentaron grandes ventajas en comparación con las válvulas de vacío que se utilizaban al principio.
    La electrónica de potencia moderna inició en 1956, con el desarrollo —en la compañía General Electric— del rectificador controlado de silicio (SCR, por sus siglas en inglés) inventado en los Laboratorios Bell.
     Desde la invención del SCR, una gran cantidad de dispositivos se ha desarrollado, de los cuales se busca que operen cada vez con una mayor potencia y a una frecuencia más alta.
     Un convertidor de electrónica de potencia está basado en la conmutación, a alta frecuencia, de estos dispositivos, con el fin de convertir la energía eléctrica.
     Existen grupos de investigación en esta área en todo el mundo, concentrados en las principales universidades. Incluso, en algunos países como Inglaterra y los Estados Unidos, se han formado grupos interdisciplinarios —con apoyo del Gobierno— para fomentar el desarrollo y aplicación de la electrónica de potencia.

En los últimos años se comenta mucho sobre la gran capacidad de los microprocesadores modernos, los cuales pueden realizar millones de operaciones por segundo; sin embargo, poco se dice sobre la fuente de alimentación que requieren para funcionar.
     En su momento, los primeros microprocesadores consumían 10 W pero, a partir de la introducción del microprocesador Pentium, la potencia demandada ha aumentado considerablemente y los nuevos circuitos consumen alrededor de 100 W.
     Reducir el consumo de potencia y, por consiguiente, la temperatura del circuito, requiere bajar el voltaje utilizado, por lo que las nuevas fuentes de alimentación proporcionan voltajes menores a 1 V (a diferencia de los 5 V que utilizaban los primeros microprocesadores). El desarrollo de estas fuentes de alimentación es una aplicación de la electrónica de potencia.⁴
     

Cada vez es más común ver a personas realizando la recarga eléctrica de su celular o tableta en restaurantes, terminales de autobuses, y aeropuertos. La batería se ha vuelto un elemento muy importante y, a la vez que se le pide un mayor tiempo de autonomía, se utiliza en equipos que realizan más funciones. Por lo tanto, el desarrollo de nuevos cargadores de baterías —más compactos y eficientes— es un área muy importante, en la que también está involucrada la electrónica de potencia.
     Últimamente, se escucha a los jóvenes hablar de que ya no es necesario comprar memorias o discos duros, puesto que todo se puede almacenar en “la nube”, sin pensar que esa nube es un sistema de almacenamiento inmenso que debe estar en algún lugar y, en tal sentido, requiere un sistema de alimentación de energía eléctrica.
     Los centros de bases de datos, o nubes, como los de Google, facebook, Amazon, iTunes, entre otros, consumen 2% de la energía eléctrica en los Estados Unidos. El punto crítico de estos sistemas es que nunca pueden fallar (imaginemos la tragedia que ocurriría si alguien desea publicar su foto en su facebook y no está disponible…). Por ello, cuentan con sistemas de alimentación y respaldo excesivos, además de aire acondicionado. Para el uso eficiente de la energía de estos sistemas es muy importante la electrónica de potencia.
     El 9 de noviembre de 1965, ocurrió un corte de energía eléctrica (apagón) de grandes proporciones en la región noreste de Estados Unidos —para esa época, ya existían los primeros procesos industriales controlados por computadora—, lo cual provocó que muchos de éstos se detuvieran y generaran graves pérdidas económicas. Fue tan relevante dicho apagón que trascendió a la percepción popular a través de películas, libros, canciones y leyendas urbanas.
     Lo anterior dejó en claro que, por muy buena calidad que tuviera la red eléctrica, no podía llegar al nivel de confiabilidad que ciertos equipos requieren, por lo que resultaba inaplazable ofrecer soluciones. Los sistemas de alimentación ininterrumpible (UPS, por sus siglas en inglés —también conocidos como no break—) sirven para este propósito y están constituidos por electrónica de potencia.
     En el corazón del UPS se encuentra el inversor, cuyo propósito es convertir la CD de la batería en CA para alimentar los equipos. Con el fin de darnos una idea de la importancia de los inversores, podemos comentar que, en 2014, Google lanzó una convocatoria a nivel mundial para promover el desarrollo de un inversor compacto y de muy alta eficiencia, para lo cual ofreció un premio de un millón de dólares.
     Otra aplicación muy importante de la electrónica de potencia se encuentra en las energías renovables, cuyo objetivo es aprovechar al máximo la energía que entregan estos sistemas. Para el caso de los sistemas fotovoltaicos, la energía eléctrica que entregan las celdas solares se presenta en forma de CD, por lo que debe convertirse a CA, mediante el uso de inversores, para que sea inyectada a la red eléctrica.
     En todas las nuevas formas de generación de energía eléctrica a partir de energías renovables, como los sistemas eólicos, celdas de combustible, biomasa, sistemas de olas y mareas, entre otros, es muy importante la electrónica de potencia; la cual también está presente en los coches eléctricos que utilizan una batería, así como un motor eléctrico, en lugar de uno de combustión interna. Además, la podemos encontrar en los modernos sistemas de iluminación que utilizan lámparas fluorescentes y LED. Para resaltar su importancia, podemos comentar que la iluminación consume casi 20% de la energía eléctrica en el ámbito mundial.
     Otras áreas en las que se encuentra presente la electrónica de potencia son los sistemas aeronáuticos, espaciales, de aire acondicionado, así como en diversos procesos industriales.

Como hemos comentado, existe un área de la electrónica que, aun sin ser tan popular como otras, es de gran importancia y está presente en nuestra vida diaria. Además, desempeña un papel primordial en el desarrollo de los sistemas de energías renovables y, por tanto, en la disminución de gases de efecto invernadero.
     En el futuro, la electrónica de potencia será cada vez más importante, por lo que, cuando cargue usted su laptop, vea su perfil de facebook, encienda una lámpara de LED, utilice cualquier equipo electrónico o piense en el cambio climático, recuerde que en todo esto está la presencia muy importante de la electrónica de potencia.