Rectificacion No Controlada

TEMA 11. TEMA 11. RECTIFICACIÓN NO CONTROLADA
Sistemas Electrotécnicos de Potencia – 1º SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL AUTOMÁTICOS Profesor: José María Delgado Casado

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Curso 2008/2009

TEMA 11. RECTIFICACIÓN NO CONTROLADA
1. RECTIFICADOR MONOFÁSICO MEDIA ONDA. El rectificador monofásico media onda, como su propio nombre indica, rectifica una onda monofásica de ca, funcionando comoseguidor en los semiciclos positivos de tensión y corriente, y bloqueando la circulación de corriente en sentido inverso en los semiperiodos negativos (polaridad inversa en la unión p-n). La influencia de la carga es clave en la forma de onda resultante. De este modo, podemos distinguir dos casos bien diferenciados, según la carga conectada al rectificador sea inductiva o resistiva. 1.1. Rectificadormonofásico media onda con carga resistiva. Supongamos para analizar el circuito de la figura 11.1, y la tensión de acuerdo a la ecuación adjunta.

i (t) A

vs = vm ⋅ sen wt = 2 ⋅ V ⋅ sen wt

Vs (t)

B

Figura 11.1. Rectificador monofásico media onda carga resistiva

En este caso, si aplicamos la tensión vs(t) a la carga resistiva, el diodo conducirá en los semiciclos positivos detensión, donde esté sometida la unión p-n a polarización directa, y no lo hará en los semiperiodos negativos, donde esté sometido a polarización inversa. Las formas de onda aplicada y resultante en bornes de la carga serán las de la figura 11.2.

SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL AUTOMÁTICOS

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Sistemas Electrotécnicos de Potencia – 1º SISTEMAS DEREGULACIÓN Y CONTROL AUTOMÁTICOS Profesor: José María Delgado Casado

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vs

π

2π

vm
3π

wt

T/2

T

3T/2

vR
vR iR
π 2π 3π

vcc

vm

wt

T/2

T

3T/2

Figura 11.2. Formas de onda de tensión y corriente.

Vemos que en los semiciclos positivos de la tensión vs, el diodo D se encuentra sometido a polarización directa, por lo que conducirá lacorriente que circulará por la resistencia, provocando una caída de tensión en la misma igual en forma de onda y valores a la tensión de suministro (despreciando la caída de tensión en el diodo). Por el contrario, en los semiciclos negativos, el diodo estará sometido a polarización inversa, por lo que no conducirá corriente y no se producirá caída de tensión en la carga R, dando origen a la denominadarectificación de media onda. La tensión de salida es una tensión unidireccional, ya que no cambia de valor a lo largo del tiempo, pero sin embargo oscilante. Esto quiere decir que lleva componentes alternas asociadas. Siendo así, y de acuerdo al teorema de Fourier, podemos expresar esta forma de onda como la suma de una onda de continua y de un número infinito de componentes de alterna, de lascuales sólo las primeras son las más significativas (armónicos de primer, segundo… orden). A la componente de continua, que es el valor medio de la tensión vR, la denominaremos vcc, y viene dada por:

vcc =

vm

π

(11.1)

De esta forma, la corriente a la que dará lugar esta vcc podemos expresarla como:

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I cc =

vcc v 2vm = m = R π ⋅R π ⋅R

(11.2)

Conocidos vcc e Icc, vamos a definir 2 parámetros que nos van a permitir de aquí en adelante determinar la bondad de la rectificación basándonos en: 1) Factor de rizado de la onda desalida.Denominamos factor de rizado de la onda de salida a la relación entre el valor eficaz de la componente alterna de la tensión de salida (vrms) y el valor medio de la tensión de salida (vcc). Podemos expresarlo de esta forma como:
T

r=

vrms = vcc

1 2 v (t )dt T∫ 0 1 v(t )dt T∫ 0
T

(11.3)

Un factor de rizado próximo a 0 quiere decir que vrms se aproxima más a 0, es decir, que...