Tiristores

ELECTRÓNICA INDUSTRIAL

“DISPOSITIVOS DE POTENCIA CONTROLADOS
Y NO CONTROLADOS”

2.1 DISPOSITIVOS DE POTENCIA NO CONTROLADOS

Dentro de los dispositivos de potencia no controlados se presentará en este
capitulo un pequeño estudio de los Diodos Rectificadores, por la razón de que
todos los sistemas electrónicos requieren de una fuente de alimentación de CD.
En los sistemas portátilespueden emplearse baterías, sin embargo, lo más
frecuente es alimentar un equipo electrónico a través de una fuente de
alimentación que constituya parte del equipo y que sea capaz de convertir la onda
de corriente alterna de la red industrial de potencia a tensión continua, esta
función es realizada por los diodos rectificadores, de ahí la importancia del estudio
de este dispositivo.

2.1-1Diodos Rectificadores

El diodo semiconductor es un dispositivo con dos terminales, la terminal
positiva se conoce como ánodo y la negativa como cátodo (figura 2.1a). El diodo
se comporta como un conductor cuando se polariza directamente presentando una
resistencia baja entre sus terminales. Y un flujo de corriente que esta determinado
por la resistencia limitadora ( R L ) como se observa en lafigura 2.1b; cuando el
diodo se polariza inversamente se comporta como un aislante (figura 2.1c). Es
decir, presenta una resistencia elevada entre sus terminales y prácticamente no
existe flujo de corriente a través del elemento. La corriente que fluye es del orden
de los nano-amperes y se conoce como corriente de fuga.

Figura 2.1(a). Símbolo

Figura 2.1(b). Circuito de polarizacióndirecta.

16

ELECTRÓNICA INDUSTRIAL

“DISPOSITIVOS DE POTENCIA CONTROLADOS
Y NO CONTROLADOS”

Figura 2.1(c). Circuito de polarización inversa

Voltaje de Umbral

Los diodos semiconductores que se encuentran comercialmente,
generalmente son fabricados de Silicio y Germanio. Entre las características de
estos elementos se encuentra el voltaje umbral también conocido como voltaje decodo o partida.

Cuando el voltaje aplicado al diodo es menor o igual al voltaje umbral, la
corriente a través del dispositivo es prácticamente cero, sin embargo cuando el
voltaje es mayor a la tensión umbral, el diodo pasa del estado de bloqueo al
estado de conducción. En este caso la corriente se incrementa quedando
determinada por el valor de la resistencia R L .
El voltaje umbral para undiodo de Silicio es aproximadamente 0.7V
mientras que para un diodo de Germanio es de 0.3V. como se muestra en la
figura 2.2. [4] [5]

Figura 2.2. Voltaje umbral para el diodo de silicio y germanio.

17

ELECTRÓNICA INDUSTRIAL

“DISPOSITIVOS DE POTENCIA CONTROLADOS
Y NO CONTROLADOS”

Un rectificador, es un circuito que convierte una señal de corriente alterna
en una señalunidireccional con un determinado valor medio de corriente directa.
Los diodos se usan extensamente en los rectificadores. Un rectificador monofásico
de media onda es la aplicación más sencilla, pero normalmente no se utiliza en
aplicaciones industriales. Sin embargo, se utiliza para comprender el principio de
operación de los rectificadores. En la figura 2.3a aparece el circuito con una cargaresistiva. Durante el semiciclo positivo del voltaje de entrada, el diodo D1 esta
polarizado directamente y conduce y el voltaje de entrada aparece a través de la
carga. Durante el semiciclo negativo del voltaje de entrada, el diodo esta en
polarización inversa, por lo tanto, no conduce y el voltaje de salida es cero. Las
formas de onda para los voltajes de entrada y de salida se muestran en la
figura2.3b.

Figura 2.3. Rectificador monofásico de media onda. a) Circuito. b) Formas de onda.

Un rectificador es un procesador de potencia que debe proporcionar una
salida de CD con una cantidad mínima de contenido armónico. También deberá
mantener la corriente de entrada tan senoidal como sea posible y en fase con el
voltaje de entrada, de tal forma que el factor de potencia esté cercano a...