Rectificadores

Práctica N°1

Práctica N° 1 Puente Rectificador Instructivo 1 Objetivo.

Comprender el funcionamiento de un puente rectificador, incluyendo el fenómeno de la conmutación y el diseño térmico de un circuito de potencia.

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Materiales.
Bastidor de montaje del circuito Diodos ánodo a la rosca y cátodo a la rosca, montados en disipador (Rha desconocida). Dos transformadoresmonofásicos de iguales características. En la figura 1 se observan los datos de placa del transformador. Reostato 1.8 a 43Ω y 130A máximos. Amperímetro. Osciloscopio . Tester (resolución inferior al mV).

Figura 1

UdelaR / FI / IIE - Electrónica de Potencia I. Instructivo.-

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Diagrama de bloques.

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Desarrollo de la práctica.

Al llegar allaboratorio, el estudiante debe conocer el funcionamiento del rectificador, y tener una propuesta de conexionado para montar el circuito.

4.1 Preinforme.
a – Elaborar un esquemático del conexionado del rectificador y de los transformadores montados en delta abierta. El montaje debe permitir la medida de todos los valores de corriente y voltaje de interés en la práctica. b – Relación entre la potenciamáxima que pueden entregar dos transformadores monofásicos conectados en delta abierta y un banco de tres transformadores monofásicos conectados en delta con iguales características que los anteriores. c – Estudiar los diferentes tipos de conmutación que surgen de la carencia de una fase respecto al sistema trifásico conectado en la configuración delta (normal). Indicar explícitamente lasinductancias de conmutación para cada caso. Calcular los distintos tiempos de conmutación. Hallar las ecuaciones que determinan la tensión de salida y las tensiones de entrada durante cada conmutación. d – Simular el funcionamiento del rectificador en vacío. Relevar las formas de onda de tensión a la salida del rectificador (Vo), en bornes de un diodo (Vak) y las tensiones de alimentación del puente. e –Simular el funcionamiento del rectificador a la máxima carga. Relevar Vo, Vak, las tensiones de alimentación del puente, la corriente por los diodos (Iak), por la carga (Io) y por las líneas de alimentación del puente. Compare los resultados con el apartado anterior. f – Hallar la ecuación que fija la temperatura alcanzada por la juntura.

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Práctica N°1 g – ¿De que manera limita esta temperatura la potencia máxima que puede entregar el rectificador?. h – ¿Cuál es el mínimo disipador necesario para el funcionamiento a máxima carga, consideranado el montaje de los diodos con y sin grasa siliconada?. i – Calcular la sección mínima requerida para los cables en las distintas secciones del circuito, dimensionandosolamente por calentamiento admisible y caída de tensión. Notas : 1. Para el estudio de las conmutaciones se recomienda dibujar el circuito equivalente de cada conmutación relevante. 2. A los efectos de las simulaciones se puede considerar solo el circuito del secundario. 3. Adjuntar al preinforme todos los archivos .CIR simulados. 4. Al simular tener en cuenta el efecto que tiene sobre losresultados el paso máximo utilizado por el simulador. 5. Al comparar los resultados teóricos con los simulados se sugiere superponer los gráficos de la corriente por los diodos involucrados en cada conmutación con las tensiones que se estén observando, para identificar sus efectos. 6. Al definir el montaje debe elegirse de forma tal que permita hacer deducciones sobre la influencia de la utilización dela grasa siliconada entre los diodos y el disipador. 7. Para el punto h, considerar Ta=40°C y el incremento en la resistencia térmica entre el encapsulado y el disipador (Rch) al no utilizar grasa siliconada es 0.5°C/W. 8. Para relevar las corrientes en el osciloscopio se utilizará como elemento de medida las uniones metálicas que forman el circuito, observando la caída de tensión causada por el...