CONVERSORES AC-DCVíctor Rafael Pérez Miranda
Escuela Politécnica del Ejército Sede Latacunga
Ingeniería Electrónica e Instrumentació[email protected]
ABSTRACT
The power distribution is essentially AC, mainly due to the ease of adapting the voltage level by means of transformers.
However, in many applications, the load requires a power continually under fueled. The conversion AC / DC converters are performed by static energy, commonly known as rectifiers. Therefore, a rectifier is a power electronic system whose function is to convert an AC voltage to DC voltage.
In a first classification, we differentiate the rectifiers in accordance with the number of phases of the AC voltage input (single phase, two phase, three phase, six-phase, etc.).. Among these, we can differentiate the rectifiers in the type of connection elements (half-wave and full wave). Another possible classification is according to their ability to adjust the value of output voltage, it depends on whether diodes or thyristors are used. Uncontrolled rectifiers are those that use diodes as rectifying elements, in that the controlled use thyristors or transistors.
RESUMEN
La distribución de energía eléctrica se hace, esencialmente, en corriente alterna, debido, principalmente, a la facilidad de adaptación del nivel de tensión por medio de transformadores.Sin embargo, en muchas aplicaciones, la carga alimentada requiere una tensión continua. La conversión CA/CD es realizada por convertidores estáticos de energía, comúnmente denominados rectificadores. Por tanto, un rectificador es un sistema electrónico de potencia cuya función es convertir una tensión alterna en una tensión continua.En una primera clasificación, podemos diferenciar los rectificadores de acuerdo con el número de fases de la tensión alterna de entrada (monofásico, bifásico, trifásico, hexafásico, etc.). Dentro de estos, podemos
diferenciar los rectificadores en función del tipo de conexión de los elementos (media onda y de onda completa). Otra posible clasificación es según su capacidad de ajustar el valor de la tensión de salida, ello depende de si se emplean diodos o tiristores. Los rectificadores no controlados son aquellos que utilizan diodos como elementos de rectificación, en cuanto que los controlados utilizan tiristores o transistores.
Rectificadores no controladosA la hora de llevar a cabo la rectificación, se han de utilizar elementos electrónicos que permitan el paso de la corriente en un sentido, permaneciendo bloqueado cuando se le aplique una tensión de polaridad inapropiada. Para ello, en los rectificadores no controlados, como ya se ha comentado, el componente más adecuado y utilizado es el diodo semiconductor.El diodo es un dispositivo semiconductor de dos terminales, ánodo y cátodo, que dejará pasar la corriente cuando el ánodo sea positivo respecto al cátodo, y no conducirá cuando la tensión aplicada a sus extremos sea la contraria. Ello conlleva a que el diodo sea un componente adecuado para ser utilizado, solo o con otros diodos, como rectificador.En estado de bloqueo, la corriente que circula por un diodo recibe el nombre de corriente de fugas y es prácticamente nula.También se ha de tener en cuenta, además de la tensión directa (en conducción) VF, la tensión inversa que soporta el diodo VR.
1.-Rectificador monofásico no controlado de
media onda con carga resistiva
La Figura 1.1. muestra un circuito rectificador monofásico no controlado de media onda con
carga resistiva.
Figura 1.2. Formas de onda en un circuito rectificador monofásico no controlado de media onda con carga resistiva.
Rectificador monofásico no controlado de
media onda con carga resistiva e inductiva
Figura 1.3. Rectificador monofásico no controlado de media onda con carga resistiva e
inductiva.
Figura 1.4. Formas de onda en un circuito rectificador monofásico no controlado de
media onda con carga resistiva e inductiva.
Rectificador monofásico no controlado de
media onda con carga resistiva y f.e.m.
Figura 1.5. Rectificador monofásico no controlado de media onda con carga resistiva y
f.e.m.
Figura 1.6. Formas de onda en un circuito rectificador monofásico no controlado de
media onda con carga resistiva y f.e.m.
Rectificador monofásico no controlado con
carga resistiva, inductiva y f.e.m.
Figura 1.8. Rectificador monofásico no controlado de media onda con carga inductiva,
resistiva y f.e.m.
Figura 1.9. Formas de onda en un circuito rectificador monofásico no controlado de
media onda con carga resistiva, inductiva y f.e.m.
Rectificador monofásico no controlado de
media onda con diodo de libre circulación
Figura 1.10. Rectificador monofásico no controlado de media onda con diodo de libre
circulación.
Figura 1.11. Formas de onda en un circuito rectificador monofásico no controlado de media onda con diodo de libre circulación
(Ls=0).
Rectificador monofásico no controlado de
onda completa
Durante el semiciclo positivo de la señal de
entrada conducirán D 2 y D 4, mientras que D 1
y D 3 estarán polarizados inversamente. Así, en
el semiciclo negativo sucederá lo contrario.
Los parámetros característicos son
prácticamente iguales que para el rectificador
con transformador de toma intermedia,
excepto la tensión inversa máxima que soporta
cada diodo, que en este caso será V máx.
Figura 1. 12. Montaje para el puente rectificador con diodos
Rectificador monofásico no controlado de
onda completa con una carga RL altamente
inductiva
Figura 1.13. Formas de onda para el puente
rectificador monofásico, con carga altamente
inductiva.
Rectificador monofásico no controlado de
onda completa con una carga RLE.
Figura 1. 14. Formas de onda en el puente
rectificador monofásico con carga RL.
2.- Rectificador controlado de Media OndaCARGA RESISTIVA
Figura 2.1 Rectificador monofásico controlado de media onda con carga resistiva
Figura 2.2. Formas de onda de un circuito monofásico controlado de media onda con
carga resistiva.
CARGA RESISTIVA-INDUCTIVA:
Figura 2.3. Rectificador monofásico controlado de media onda con carga resistiva e inductiva
Figura 2.4. Formas de onda de un rectificador monofásico controlado de media onda con
carga resistiva e inductiva
CARGA RLE:
Figura 2.5. Rectificador monofásico controlado de media onda con carga resistiva, inductiva y
f.e.m.
Figura 2.6. Rectificador monofásico controlado de media onda con carga resistiva, inductiva y
f.e.m.
Puente rectificador monofásico totalmente
controlado
CARGA RESISTIVA
Figura 2. 7.
a) Montaje para el puente rectificador
monofásico totalmente controlado.
b) Formas de onda del puente
rectificador totalmente controlado,
con carga resistiva.
CARGA RESISTIVA-INDUCTIVA
Figura 2.8. Rectificador monofásico controlado de onda completa y carga RL
Figura 2.9. Formas de onda de un rectificador de onda completa controlado con carga
resistiva e inductiva (funcionamiento discontinuo)
Figura 2.10. Formas de onda de un rectificador de onda completa controlado con carga
resistiva e inductiva (funcionamiento continuo)
CARGA RLE
Figura 2.11. Convertidor monofásico controlado de onda completa con carga RL y
f.e.m.
Figura 2.12. Formas de onda de un rectificador monofásico controlado en puente con carga
poco inductiva (Ls=0).
BIBLIOGRAFIA
http://www.forosdeelectronica.com/
tutoriales/rectificadores.htm
http://tec.upc.es/el/TEMA-3%20EP
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http://www.uma.es/investigadores/
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http://metis.umh.es/jacarrasco/
docencia/ep/Tema3/
Tema3RectificacionNoControlada.pdf