Reactificadores

DISEÑO DIDÁCTICO DE UN RECTIFICADOR CONTROLADO
TRIFÁSICO
Victor H. Compeán J., Claudio A. Lara R., Gregorio Moctezuma J., Gabriel G. Luna M. y
Daniel U. Campos D.
Facultad de Ciencias (UASLP), Av. Salvador Nava s/n, Zona Universitaria, C.P. 78290,
San Luis Potosí, S.L.P., Méx.

gráficas referentes al circuito se presentan en una sección
de implementación y resultados; finalmente elartículo se
concluye con algunos comentarios finales.

RESUMEN- En este artículo se presenta un diseño
didáctico de un rectificador controlado trifásico (convertidor
CA/CD). La objetivo principal de este circuito es que el
estudiante de ingeniería pueda implementarlo y analizarlo
con conocimientos básicos de electrónica, tales como
configuraciones de amplificadores operacionales, JFET’s,circuitos RC y principios básicos de tiristores, en este caso
SCR’s ó Rectificadores Controlados de Silicio. Por lo tanto,
este circuito es adecuado para realizar prácticas a nivel
licenciatura. El circuito completo puede dividirse en 3 etapas:
control, aislamiento y potencia. Así, el circuito presenta un
aislamiento completo entre la línea trifásica y la etapa de
control.

CIRCUITO.
El circuitode potencia de CA/CD consta de 6
rectificadores controlados de silicio (SCR) los cuales tienen
que ser activados individualmente con un ángulo de disparo
α. Entre los SCR’s existe un desfasamiento de π/3 radianes
o 60º (proporcionados por la etapa de control) debido a las
características de la alimentación trifásica, como se ve en la
Fig. 1.

INTRODUCCIÓN:
La electrónica de potencia haevolucionado
dramáticamente en los últimos 20 años. El desarrollo en los
elementos semiconductores ha propiciado que se puedan ya
realizar conversiones de energía de manera eficiente y a
nivel altos de potencia. Todo esto ha ayudado a satisfacer
las necesidades crecientes de las aplicaciones industriales.
Por todo esto, la electrónica de potencia ya es una materia
básica en las carreras conenfoque en la electrónica. Donde
los diferentes tipos de conversión de energía CA/CD,
CD/CD, CA/CA, CD/CA son analizadas y estudiadas [1],
[2].

Fig. 1. Ángulo de disparo α encargado de la activación de los SCR’s.

Para simplificar la descripción del circuito convertidor
CA/CD, este se divide en tres partes generales que serán
detalladas a continuación:

En el presente artículo sepresenta el diseño de un
rectificador trifásico controlado por fase (convertidor
CA/CD). El circuito consta de tres partes principales: la
etapa de control, la etapa de potencia y el acoplamiento
entre etapas. Este tipo de convertidores trifásicos son
utilizados en la industria para operar en dos cuadrantes,
generalmente para el control de motores CD. La
motivación para el desarrollo delcircuito mostrado fue
presentar un diseño que fuera de utilidad didáctica para
estudiantes de licenciatura. La partes que integran este
circuito son basadas en conocimientos básicos de
electrónica. Ahora, el trabajo presentado es el resultado de
una extensión de un diseño de un convertidor controlado
CA/CD monofásico, aplicado como actuador de potencia
en un variador de velocidad de un motor CD[4].

A. Etapa de control,
B. Etapa de acoplamiento,
C. Etapa de potencia,
D. Red Snubber
A. Etapa de control
En el puente controlado, debido a las propiedades de los
elemento de potencia, al variar el ángulo de disparo α de
los SCR’s, el voltaje promedio de salida Vcd también
cambiará. Para una carga altamente inductiva, el voltaje
promedio de salida esta dado por (1), y para una cargapuramente resistiva por (2) [1],[2].

Vcd =

El orden de los puntos a tratar en este artículo se
detallan. Primero se introducen las características generales
del circuito, posteriormente se explicarán a grandes rasgos
las partes que conforman la etapa de control, la etapa de
potencia, el acoplamiento entre etapas. Después, datos y

Vcd =

1

3 3

Vm cos α

(1)

3 3
Vm(1 +...