Rectificadores
Páginas: 16 (3966 palabras)
Publicado: 8 de mayo de 2013
Convertidores AC-‐DC (Rectificadores)
Electrónica de Potencia
Convertidores AC-‐DC
ÍNDICE
1 – Introducción.....................................................................................................Página 3
2 – Rectificación no controlada.....................................................................Páginas 3 -‐ 10 2.1 – Rectificadores Monofásicos.................................................. Páginas 3 -‐ 7
2.1.1 – Rectificador monofásico de media onda
2.1.2 – Rectificador monofásico en estrella
2.1.3 – Rectificador monofásico de doble onda en puente
2.2 – Rectificadores Trifásicos........................................................Páginas 7 -‐ 10 2.2.1 – Rectificador trifásico en estrella
2.2.2 – Rectificador trifásico en puente
3 -‐Rectificación controlada ............................................................................ Páginas 11 -‐ 22 3.1 – Rectificadores Monofásicos ................................................. Páginas 11 -‐ 19
3.1.1 – Rectificador monofásico controlado de media onda 3.1.2 – Rectificador monofásico controlado de onda completa 3.1.3 – Rectificador monofásico en puente semicontrolado con
tiristoresen línea
3.1.4 – Rectificador monofásico en puente semicontrolado con
tiristores en columna
3.1.5 – Rectificador monofásico en puente totalmente controlado
3.2 – Trifásicos ......................................................................................... Páginas 19 -‐ 22 3.2.1 – Rectificador controlado trifásico en estrella
3.2.2 – Rectificador controlado trifásico en puente
4 –Control de rectificadores AC-‐DC ........................................................... Páginas 22 -‐ 23 5 – Aplicaciones ..................................................................................................... Páginas 23 -‐ 26
Página 2
Convertidores AC-‐DC
1-‐ INTRODUCCIÓN
Para el paso de corriente alterna a corriente continua se utilizan circuitos llamados rectificadores.Estos eliminan los semiciclos negativos de la tensión alterna dejando durante todo el periodo una tensión positiva o 0 Voltios.
Para conseguirlo se utilizan puentes de diodos o de tiristores que solo permiten el paso de la corriente según ciertas condiciones.
A continuación se expondrán los diferentes tipos de rectificadores que se pueden encontrar.
2 – RECTIFICACIÓN NO CONTROLADA 2.1 –Rectificadores Monofásicos
2.1.1 – Rectificador monofásico de media onda.
El funcionamiento del rectificador monofásico de media onda es muy sencillo. Consiste simplemente en un diodo que filtra los semiciclos negativos que llegan de la alimentación de forma que a la carga llega una tensión positiva en todo momento. En la figura 1 se puede ver el circuito.
Ilustración 1: Rectificador de media ondaLa tensión de la red es senoidal y varía constantemente según la fórmula:
vp =Vmax ⋅senα
Debido a la acción del diodo la tensión en la carga será igual a la de entrada durante el semiciclo positivo (de 0 a 180o) y será 0 (con un diodo ideal) durante el semiciclo negativo ya que el diodo quedara polarizado inversamente. El comportamiento de la tensión se puede observar en las gráficas de lailustración 2 donde se representa en primer lugar la tensión de entrada vs y a continuación la tensión en la carga vo y la intensidad de salida io. Finalmente se representa la tensión en el diodo vd.
Página 3
Convertidores AC-‐DC
Ilustración 2: Formas de onda del rectificador.
La tensión media en la salida será la media aritmética de todos los valores instantáneos a lo largo del periodo. Portanto para calcularlo se utilizará la siguiente expresión:
Vo= 1 ∫πVmax⋅senα⋅dα=Vmax =0,45⋅Vs 2π 0 π
La tensión eficaz en la carga es el valor constante que aplicado a una resistencia produce la misma cantidad de calor que el valor variable aplicado a la resistencia durante un mismo tiempo.
La fórmula para calcular la tensión eficaz en el rectificador de media onda es la siguiente:
Voeficaz=...
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1 – Introducción.....................................................................................................Página 3
2 – Rectificación no controlada.....................................................................Páginas 3 -‐ 10 2.1 – Rectificadores Monofásicos.................................................. Páginas 3 -‐ 7
2.1.1 – Rectificador monofásico de media onda
2.1.2 – Rectificador monofásico en estrella
2.1.3 – Rectificador monofásico de doble onda en puente
2.2 – Rectificadores Trifásicos........................................................Páginas 7 -‐ 10 2.2.1 – Rectificador trifásico en estrella
2.2.2 – Rectificador trifásico en puente
3 -‐Rectificación controlada ............................................................................ Páginas 11 -‐ 22 3.1 – Rectificadores Monofásicos ................................................. Páginas 11 -‐ 19
3.1.1 – Rectificador monofásico controlado de media onda 3.1.2 – Rectificador monofásico controlado de onda completa 3.1.3 – Rectificador monofásico en puente semicontrolado con
tiristoresen línea
3.1.4 – Rectificador monofásico en puente semicontrolado con
tiristores en columna
3.1.5 – Rectificador monofásico en puente totalmente controlado
3.2 – Trifásicos ......................................................................................... Páginas 19 -‐ 22 3.2.1 – Rectificador controlado trifásico en estrella
3.2.2 – Rectificador controlado trifásico en puente
4 –Control de rectificadores AC-‐DC ........................................................... Páginas 22 -‐ 23 5 – Aplicaciones ..................................................................................................... Páginas 23 -‐ 26
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1-‐ INTRODUCCIÓN
Para el paso de corriente alterna a corriente continua se utilizan circuitos llamados rectificadores.Estos eliminan los semiciclos negativos de la tensión alterna dejando durante todo el periodo una tensión positiva o 0 Voltios.
Para conseguirlo se utilizan puentes de diodos o de tiristores que solo permiten el paso de la corriente según ciertas condiciones.
A continuación se expondrán los diferentes tipos de rectificadores que se pueden encontrar.
2 – RECTIFICACIÓN NO CONTROLADA 2.1 –Rectificadores Monofásicos
2.1.1 – Rectificador monofásico de media onda.
El funcionamiento del rectificador monofásico de media onda es muy sencillo. Consiste simplemente en un diodo que filtra los semiciclos negativos que llegan de la alimentación de forma que a la carga llega una tensión positiva en todo momento. En la figura 1 se puede ver el circuito.
Ilustración 1: Rectificador de media ondaLa tensión de la red es senoidal y varía constantemente según la fórmula:
vp =Vmax ⋅senα
Debido a la acción del diodo la tensión en la carga será igual a la de entrada durante el semiciclo positivo (de 0 a 180o) y será 0 (con un diodo ideal) durante el semiciclo negativo ya que el diodo quedara polarizado inversamente. El comportamiento de la tensión se puede observar en las gráficas de lailustración 2 donde se representa en primer lugar la tensión de entrada vs y a continuación la tensión en la carga vo y la intensidad de salida io. Finalmente se representa la tensión en el diodo vd.
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Ilustración 2: Formas de onda del rectificador.
La tensión media en la salida será la media aritmética de todos los valores instantáneos a lo largo del periodo. Portanto para calcularlo se utilizará la siguiente expresión:
Vo= 1 ∫πVmax⋅senα⋅dα=Vmax =0,45⋅Vs 2π 0 π
La tensión eficaz en la carga es el valor constante que aplicado a una resistencia produce la misma cantidad de calor que el valor variable aplicado a la resistencia durante un mismo tiempo.
La fórmula para calcular la tensión eficaz en el rectificador de media onda es la siguiente:
Voeficaz=...
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