apuntes
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Publicado: 30 de octubre de 2014
CONVERTIDORES ELECTRÓNICOS DE POTENCIA
Un convertidor electrónico de potencia es un circuito que transforma la energía eléctrica entrante a otra forma distinta de energía eléctrica a su salida, por ejemplo una señal alterna convertida a una señal directa o viceversa, una señal alterna convertirla a otra señal alterna con diferentes parámetros o una señal directa convertirla a otra señaldirecta también con diferentes parámetros.
Convertidores AC/DC
Convierten un voltaje de entrada alterno en uno directo y a su vez se clasifican según su topología utilizada.
Rectificador de media onda
El circuito rectificador de media onda esta constituido básicamente por un diodo en serie con la carga, en este caso resistiva únicamente. Es el más simple de los convertidores ya que consta de unsolo elemento semiconductor y no requiere control.
El diodo es un elemento semiconductor que únicamente conduce corriente si esta polarizado directamente por lo tanto si la diferencia de potencial entre ánodo y cátodo respectivamente es mayor que cero.
La entada de este circuito es un voltaje senoidal a 60 Hz. Este voltaje es transferido a la carga a través del diodo con la restricción que soloconducirá si en los semiciclos positivos y el voltaje a la salida será cero mientras a la entrada del circuito existan semiciclos negativos. El diagrama esquemático es el siguiente:
La forma de onda de salida Vount del Rectificador de media onda.
El voltaje rms de salida esta dado por:
La cual al evaluar resulta:
Donde Vm es el voltaje pico de la fuente de alimentación:El voltaje medio de salida esta definido por:
Por la ley de Ohm, la corriente máxima en la resistencia es cociente del voltaje máximo entre la resistencia.
Y de igual forma la corriente media esta dada por el cociente del voltaje medio entre la resistencia.
Y por ultimo la corriente rms en la carga esta determinada por el cociente del voltaje rms de salida entre la resistencia decarga.
El factor de potencia es la razón de la potencia media y la potencia aparente.
Rectificador de onda completa
El rectificador de onda completa transfiere el voltaje de entrada a la carga en 2 etapas:
Cuando el voltaje de entrada proporciona un semiciclo positivo los diodos 1 y 2 están polarizados directamente mientras que los diodos 3 y 4 están inversamente polarizados y no conducen.Cuando el voltaje de entrada proporciona un semiciclo negativo los diodos 3 y 4 están polarizados directamente y transfieren el voltaje de la fuente a la carga mientras que los diodos 1 y 2 están polarizados inversamente lo cual provoca que no conduzcan corriente en ese periodo de tiempo.Esquema del rectificador de onda completa
Forma de onda de salida de rectificador de onda completa.
El voltaje de salida rms del rectificador de onda completa esta dada por:
Donde Vm es el voltaje pico de la fuente de alimentación, por lo tanto:
El voltaje medio en la carga esta dado por
Y la potencia en la carga se calcula como:Por lo tanto, la carga calculada es:
Y la potencia máxima en la carga es:
La corriente máxima en la carga:
La corriente media
Y la corriente rms en la carga
El factor de potencia esta dado por
Las principales aplicaciones de los convertidores AC/DC son fuentes de alimentación de la mayoría de aparatos electrónicos que funcionan únicamente con corriente continua como lo esuna computadora, reproductores de CD, radios, televisión, etc.
Convertidores AC/AC
Convierten el voltaje alaterno de entrada a un voltaje alterno con diferentes parámetros como pueden ser valor eficaz y frecuencia donde sus principales usos son el control de iluminación de lámparas y regular la velocidad de AC principalmente.
Convertidor controlado por de ángulo de fase.
El triac es un...
Un convertidor electrónico de potencia es un circuito que transforma la energía eléctrica entrante a otra forma distinta de energía eléctrica a su salida, por ejemplo una señal alterna convertida a una señal directa o viceversa, una señal alterna convertirla a otra señal alterna con diferentes parámetros o una señal directa convertirla a otra señaldirecta también con diferentes parámetros.
Convertidores AC/DC
Convierten un voltaje de entrada alterno en uno directo y a su vez se clasifican según su topología utilizada.
Rectificador de media onda
El circuito rectificador de media onda esta constituido básicamente por un diodo en serie con la carga, en este caso resistiva únicamente. Es el más simple de los convertidores ya que consta de unsolo elemento semiconductor y no requiere control.
El diodo es un elemento semiconductor que únicamente conduce corriente si esta polarizado directamente por lo tanto si la diferencia de potencial entre ánodo y cátodo respectivamente es mayor que cero.
La entada de este circuito es un voltaje senoidal a 60 Hz. Este voltaje es transferido a la carga a través del diodo con la restricción que soloconducirá si en los semiciclos positivos y el voltaje a la salida será cero mientras a la entrada del circuito existan semiciclos negativos. El diagrama esquemático es el siguiente:
La forma de onda de salida Vount del Rectificador de media onda.
El voltaje rms de salida esta dado por:
La cual al evaluar resulta:
Donde Vm es el voltaje pico de la fuente de alimentación:El voltaje medio de salida esta definido por:
Por la ley de Ohm, la corriente máxima en la resistencia es cociente del voltaje máximo entre la resistencia.
Y de igual forma la corriente media esta dada por el cociente del voltaje medio entre la resistencia.
Y por ultimo la corriente rms en la carga esta determinada por el cociente del voltaje rms de salida entre la resistencia decarga.
El factor de potencia es la razón de la potencia media y la potencia aparente.
Rectificador de onda completa
El rectificador de onda completa transfiere el voltaje de entrada a la carga en 2 etapas:
Cuando el voltaje de entrada proporciona un semiciclo positivo los diodos 1 y 2 están polarizados directamente mientras que los diodos 3 y 4 están inversamente polarizados y no conducen.Cuando el voltaje de entrada proporciona un semiciclo negativo los diodos 3 y 4 están polarizados directamente y transfieren el voltaje de la fuente a la carga mientras que los diodos 1 y 2 están polarizados inversamente lo cual provoca que no conduzcan corriente en ese periodo de tiempo.Esquema del rectificador de onda completa
Forma de onda de salida de rectificador de onda completa.
El voltaje de salida rms del rectificador de onda completa esta dada por:
Donde Vm es el voltaje pico de la fuente de alimentación, por lo tanto:
El voltaje medio en la carga esta dado por
Y la potencia en la carga se calcula como:Por lo tanto, la carga calculada es:
Y la potencia máxima en la carga es:
La corriente máxima en la carga:
La corriente media
Y la corriente rms en la carga
El factor de potencia esta dado por
Las principales aplicaciones de los convertidores AC/DC son fuentes de alimentación de la mayoría de aparatos electrónicos que funcionan únicamente con corriente continua como lo esuna computadora, reproductores de CD, radios, televisión, etc.
Convertidores AC/AC
Convierten el voltaje alaterno de entrada a un voltaje alterno con diferentes parámetros como pueden ser valor eficaz y frecuencia donde sus principales usos son el control de iluminación de lámparas y regular la velocidad de AC principalmente.
Convertidor controlado por de ángulo de fase.
El triac es un...
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