conversores acdc

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CONVERSORES AC-DC Víctor Rafael Pérez Miranda Escuela Politécnica del Ejército Sede Latacunga Ingeniería Electrónica e Instrumentación [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 controlados

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Page 1: CONVERSORES ACdc

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

Page 2: CONVERSORES ACdc

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.

Page 3: CONVERSORES ACdc

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.

Page 4: CONVERSORES ACdc

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

Page 5: CONVERSORES ACdc

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:

Page 6: CONVERSORES ACdc

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)

Page 7: CONVERSORES ACdc

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

%20(v1).pdf

http://www.uma.es/investigadores/

grupos/electronica_potencia/

index.php?

option=com_content&view=article&id

=51&Itemid=37

http://metis.umh.es/jacarrasco/

docencia/ep/Tema3/

Tema3RectificacionNoControlada.pdf