Concepto De Diodo Volante

EXPERENCIA DE MEDICION DE VARIABLES AC Y DC; CIRCUITOS DE DIODOS CON CARGAS RC Y RL; CONCEPTO DE DIODO VOLANTE.
Luis A. Varela, Gabriel M Díaz y Joel Vargas.
Estudiantes de Ingeniería Electrónica, Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
Resumen—En este artículo se muestran la forma en la que se miden algunas de las variables más comunes y fundamentales para el curso de electrónica depotencia tanto en AC como en DC en circuitos con carga RL y RC; de igual forma se introduce el concepto del diodo volante fundamental en la protección de circuitos de potencia.

Índice de Términos— Diodo volante, valores RMS.

Objetivos

* Medir valores medios y eficaces de corriente y voltaje.
* Analizar el comportamiento de cargas RC y RL.
Materiales.

* Fuente AC: 12Sin(2π(60Hz)t)
* Condensador: 2200uF
* Diodo Rectificador Ref.4004
* Resistencias: R1=10KΩ; R2=10KΩ; R3=3,3KΩ
Procedimiento.

Se requiere medir las variables AC y DC del circuito mostrado en la figura 1.1.

O
M
S
N
O
M
S
N

Figura 1.1 Circuito a medir, tomado de la guía de laboratorio.
Figura 1.1 Circuito a medir, tomado de la guía de laboratorio.

Los valores de interésson las corrientes i1, i2 y los voltajes MO, MN, MS, NO, NS y SO con sus componentes DC, AC y RMS.

Luego de esto es necesario retirar el diodo del circuito, observando que sucede y repitiendo las mediciones necesarias. ¿Qué papel juega el diodo en esta conexión?
Marco Teórico.

Diodo Volante.

Se les llama así a los diodos que se ponen en paralelo con cargas reactivas; bobinas ocondensadores permitiendo que estos puedan entregar energía almacenada sin afectar al circuito de interés o a ellos mismos.
Desarrollo y adquisición de datos.

En las tablas 1.1 y 1.2 se encuentran consignados los valores prácticos obtenidos en laboratorio incluyendo el diodo volante en el circuito (tabla 1.1) y posteriormente retirándolo (tabla 1.2).

Tabla 1.1 Datos del circuito con el Diodo.| DC | AC | RMS |
MO | 0 v | 17 V | 12 Vrms |
MN | -2.5 V | 11 V | 9.9 Vrms |
MS | -16 V | 17 V | 12 Vrms |
NO | 1.4 V | 1 Vp | 2.3 Vrms |
NS | -14.5 V | 1 Vp | 2.3 Vrms |
SO | 15.6 V | 0.42 mV | 36.6 mVrms |

Corrientes del circuito con el diodo:

i1=504.2 µArms
i2=127.84 µArms

Figura1.2 Medición para los nodos MO 5V/div

Figura 1.3 Medición para los nodos MN 5V/divFigura 1.4 Medición para los nodos MS 5V/div

Figura 1.5 Medición para los nodos NO 0.5V/div

Figura 1.6 Medición para los nodos NS 0.5V/div

Figura 1.7. Medición para los nodos SO 0.2V/div

Sin diodo:

Tabla 1.2. Medición de valores en el circuito sin diodo
| DC | AC | RMS |
MO | 0 v | 18 V | 11.7 Vrms |
MN | 0 v | 16 V | 11.4 Vrms |
MS | 0 v | 18 V | 11.8 Vrms |
NO | 0 v | 0.8V | 0.3 Vrms |
NS | 0 v | 0.8 V | 0.3 Vrms |
SO | 0 v | 0.01 V | 0 Vrms |

Corrientes:
i1=504.8 µArms
i2=127.9 µArms

Figura 1.8. Medición para los nodos MO 5V/div

Figura 1.9. Medición para los nodos MN 5V/div

Figura 1.10. Medición para los nodos MS 5V/div

Figura 1.11. Medición para los nodos NO 0.5V/div

Figura 1.12. Medición para los nodos NS 0.5V/div

Figura 1.13.Medición para los nodos SO 0.1V/div
Simulaciones

Con diodo:

MO

MN

MS

NO

NS

SO

Sin diodo:

MN

MS

NO

NS

SO

Valores Teoricos

La frecuencia a la que se trabajó es de 60 Hz, así que el periodo de todas las señales es 160hz=16.66*10-3s , y la señal es vt= vmsinwt. Entonces:

Con diodo:

Voltaje rms

MO= 116.66*10-3s016.66*10-3s172sinwt2 dwt =17216.66*10-3s016.66*10-3s121-coswtdwt= 172=12.02vrms

MN= 116.66*10-3s016.66*10-3s112sinwt2 dwt

=11216.66*10-3s016.66*10-3s121-coswtdwt= 112=7.7vrms

MS= 116.66*10-3s016.66*10-3s172sinwt2 dwt
17216.66*10-3s016.66*10-3s121-coswtdwt= 172=12.02vrms

NO= 116.66*10-3s016.66*10-3s12sinwt2 dwt
=1216.66*10-3s016.66*10-3s121-coswtdwt= 12=0.7vrms

NS= 116.66*10-3s016.66*10-3s12sinwt2 dwt...