Circuitos rectificadores

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Convertidores CA/CC - Rectificadores

3.2 Rectificadores no controlados

A la hora de llevar a cabo la rectificación, se han de utilizar elementos electrónicos que permitan el paso de la corriente en un sentido, permaneciendo bloqueado cuando se le aplique una tensión de polaridad inapropiada. Para ello, en losrectificadores no controlados, como ya se ha comentado, el componente más adecuado y utilizado es el diodo semiconductor.
Como se comentó en el capítulo dedicado a los dispositivos de electrónica de potencia, el diodo es un dispositivo semiconductor de dos terminales, ánodo y cátodo, que dejará pasar la corriente cuando el ánodo sea positivo respecto al cátodo, y no conducirá cuando la tensión3.1 Introducción

Este apartado se inicia con una revisión de algunos conceptos básicos de los rectificadores. La distribución de energía eléctrica se hace, esencialmente, en corriente alterna, debido, principalmente, a la facilidad de adaptación del nivel de tensión por medio de transformadores.
Sin embargo, en muchas aplicaciones, la cargaalimentada requiere una tensión continua. La conversión CA/CC es realizada por convertidores estáticos de energía, comúnmente denominados rectificadores. Por tanto, un rectificador es un sistema electrónico de potencia cuya función es convertir una tensión alterna en una tensión continua.
En una primera clasificación, podemos diferenciar los rectificadores de acuerdo con el número defases de la tensión alterna de entrada (monofásico, bifásico, trifásico, hexafásico, etc.). Dentro de estos, podemos diferenciar los rectificadores en función del tipo de conexión de los elementos (media onda y de onda completa). Otra posible clasificación es según su capacidad de ajustar el valor de la tensión de salida, ello depende de si se emplean diodos o tiristores. Los rectificadores nocontrolados son aquellos que utilizan diodos como elementos
de rectificación, en cuanto que los controlados utilizan tiristores o transistores.

Convertidores CA/CC - Rectificadores

Capítulo 3

Convertidores CA/CC - Rectificadores

La figura 3.3 muestra las formas de onda con carga resistiva para un rectificador
monofásico con topologíade media onda, también denominado de medio puente. El funcionamiento consiste en tomar de la red una señal sinusoidal de valor medio nulo, y proporcionar a la carga, gracias al diodo, una forma de onda unidireccional, pero no constante como se puede apreciar en la figura 3.3. El nombre de rectificador proviene del hecho de que se rectifica la onda y queda la salida siemprepositiva o nula. Nótese que se rectifica simplemente media onda de la senoide completa, de ahí el nombre de rectificador de media onda. Obsérvese también que no se tiene control externo sobre el semiconductor de potencia, de ahí el nombre de rectificador no controlado.

Figura 3.2. Rectificador monofásico de media onda (medio puente) con carga resistiva

-

S max

seco de media onda (mediopuente) con carga resistiva

-

S max

sen (⎤t)

v =V

RL

vO

D

+

iO

A

K

vD

Es el rectificador más sencillo que existe, y en consecuencia el más barato. Simplemente
es necesario un diodo entre la alimentación de alterna y la carga, tal y como se muestra en la figura 3.2. Podría existir un transformador si se desea aislamiento galvánico entre la red eléctricay la carga. Este circuito sólo rectifica la mitad de la tensión de entrada; o sea, cuando el ánodo es positivo con respecto al cátodo. Podemos considerarlo como un circuito en el que la unidad rectificadora está en serie con la tensión de entrada y la carga. Si modelamos la carga por una resistencia, el análisis es muy sencillo. El diodo conducirá si la tensión de entrada Vs es positiva. En ese...
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