Rectificador Monofasico Con Carga Rc

ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERIA JULIO GARAVITO LABORATORIO DE ELECTRONICA DE POTENCIA

PRACTICA No. 2 RECTIFICADORES MONOFÁSICOS CARGA RC

FABER ALI PARRA FABIAN PRIETO JEISON OLIVOS

BOGOTÁ, COLOMBIA 09 DE SEPTIEMBRE DE 2011

1. MARCO TEÓRICO

Tanto la generación como la transmisión y conversión de energía eléctrica se realizan de una manera más simple y eficiente en corrientealterna. En efecto, la generación de corriente alterna no requiere contactos móviles (colectores, escobillas) susceptibles de causar pérdidas energéticas y de sufrir desgastes. Asimismo, debido a la resistencia de los conductores que forman una línea de transmisión, es conveniente que la corriente sea lo menor posible, lo cual requiere, para una potencia dada, aumentar la tensión. Es sabido que lostransformadores de corriente alterna permiten llevar a cabo esta conversión con alto rendimiento (bajas pérdidas energéticas). Luego, con un transformador en destino es posible reducir nuevamente la tensión a valores aceptables. Sin embargo, dejando de lado los motores y los sistemas de iluminación, la gran mayoría de los equipos con alimentación eléctrica funcionan con corriente continua. Se planteaentonces la necesidad de convertir la corriente alterna en continua, lo cual se logra por medio de la rectificación. La rectificación se lleva a cabo por medio de uno o más diodos. Como es sabido, estos dispositivos idealmente permiten el paso de la corriente en un sentido y lo bloquean en el otro. Existen varios tipos de configuraciones rectificadoras elementales que, aunque ya los analizamos enla práctica de laboratorio anterior, cabe resaltarlos para ver la diferencia a la que podemos llegar con respecto a lo analizado en este laboratorio.

RECTIFICACIÓN DE MEDIA ONDA

Fig.1 Rectificador de media onda

En la figura 1 se representa esquemáticamente un rectificador de media onda en el cual un diodo se interpone entre la fuente y la carga. Cuando la tensión vS de la fuente espositiva, el sentido de la corriente es favorable y se produce la circulación, por lo cual suponiendo el diodo ideal (y por lo tanto sin caída de tensión), será vL = vS. Cuando, en cambio, vS < 0, el diodo no conduce y entonces vL = 0. Esto se ilustra en la figura 2 para una típica señal senoidal. Se ha indicado tanto la tensión en la carga como la corriente que circula por ella y por la fuente (latensión y las corrientes en este caso difieren únicamente en un factor de escala). Invirtiendo el diodo se logra una tensión negativa.

Fig.2 Entrada y salida del rectificador de media onda de la Fig1

Es interesante destacar que la tensión en la carga es unidireccional (positiva) pero no continua (constante). Esta forma de onda no es la deseable para alimentar dispositivos electrónicos, quegeneralmente requieren una alimentación constante. Este problema se solucionará más adelante mediante el empleo de filtros, que es el objetivo del presente laboratorio. RECTIFICADORES DE ONDA COMPLETA El circuito rectificador de media onda tiene como ventaja su sencillez, pero adolece de dos defectos: 1) no permite utilizar toda la energía disponible, ya que los semiciclos negativos sondesaprovechados; 2) en el caso típico en el que la fuente es el secundario de un transformador tiende a producirse una magnetización del núcleo debido a que el campo magnético es unidireccional. Esta magnetización se traduce en que la saturación magnética se alcanza con valores menores de corriente, produciéndose deformaciones en la onda. Estos inconvenientes se resuelven con los rectificadores de ondacompleta.

Fig.3 Rectificador de onda completa tipo puente

Cuando vS > 0, los diodos D1 y D2 están polarizados en forma directa y por lo tanto conducen, en tanto que D3 y D4 no conducen. Despreciando las caídas en los diodos por ser éstos ideales, resulta vL = vS > 0. Cuando la fase de la entrada se invierte, pasando a ser vS < 0, serán D3 y D4 quienes estarán en condiciones de conducir, en tanto...