D5 - Conmutacion de Tiristores

8/19/2019 D5 - Conmutacion de Tiristores

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TECNICAS DE CONMUTACION DE TIRISTORES

La conmutación es el proceso dedesactivación de un tiristor, por lo!eneral causa la trans"erencia del #u$o de

corriente a otras partes del circuito%

E&isten muc'as t(cnicas para conmutar untiristor% Sin em)ar!o, (stas pueden ser

clasi*cadas en dos !rupos mu !enerales+% Conmutación natural

-% Conmutación "or.ada


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CONMUTACION NATURAL

Si el volta$e de la alimentación de entrada es decorriente alterna, la corriente del tiristor pasa a trav(sde un cero natural, a trav(s del tiristor aparece unvolta$e inverso% El dispositivo /ueda entoncesdesactivado en "orma autom0tica de)ido al

comportamiento natural del volta$e de la alimentación%Esto se conoce como Conmutación natural%

En la pr0ctica, el tiristor se dispara en "orma sincrónica

en el cruce por cero del volta$e positivo de entrada encada ciclo, a *n de suministrar un control continuo depotencia% Este tipo de conmutación se aplica acontroladores de volta$e de ca, a recti*cadorescontrolados por "ase a cicloconvertidores%


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TIRISTOR CON CONMUTACIONNATURAL


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CONMUTACION 1OR2ADA

En al!unos circuitos de tiristor, el volta$e de entrada es de cd, paradesactivar al tiristor, la corriente en sentido directo del tiristor se o)li!a

a pasar por cero utili.ando un circuito adicional conocido como circuitode conmutación.

Esta t(cnica se conoce como conmutación forzada por lo com3n seaplica en los convertidores de cd a cd 4pulsadores5 en convertidoresde cd a ca 4 inversores5%

La conmutación "or.ada en dependencia de la disposición de loscomponentes del circuito de conmutación en la "orma en /ue lacorriente de un tiristor se "uer.a a cero se clasi*ca en+ Autoconmutación

Conmutación por impulso Conmutación por pulso resonante Conmutación complementaria Por pulso externo+ Necesita de "uente au&iliar

Del lado de la carga:Necesita de la car!a para pro)ar el"uncionamiento del circuito de

conmutación


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AUTOCONMUTACIONEn este tipo de conmutación, el tiristor es desactivado de)ido a lascaracter7sticas naturales del circuito%


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1uncionamiento

• Capacitor inicialmente sin car!a

• Al activar T la corriente de car!a volta$e del capacitor es +

•

Despu(s del tiempo lacorriente de car!a se convierte encero T se apa!a

•

Capacitor se car!a 'asta -8s


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Ecuaciones

• Capacitor inicialmente sin car!a%

•

• Capacitor con car!a inicial


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E$emplo

• El volta$e inicial de un capacitor esde 9:: v, su capacitancia es i!ual a;: u1 la inductancia de : u< en

un circuito auto conmutado%Determine el valor pico de lacorriente resonante tiempo de

conducción de T


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CONMUTACION =ORIM=ULSO O =OR8OLTA>E


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1uncionamiento

• El tiristor principal siempre esta en serie con la car!a a "uente, es el interruptor principal%

• T "unciona inicialmente el capacitor car!ado a ?8o

• Se dispara T- T se apa!a por la polari.acióninversa causada por ?8o

• Capacitor conduce corriente de car!a%

• Capacitor se descar!a desde ?8o a cero car!a 'astael volta$e cd 8s

• Al pasar por cero la corriente del capacitor, T- sedesactiva%

• La inversión desde 8s a @ 8o se lleva a ca)omediante T%


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Ecuaciones

Si se cumple la condición


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CONMUTACION =OR IM=ULSO CONRECARA ACELERADA


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1uncionamiento

• La descar!a acelerada del capacitorse lo!ra conectando un diodo D un inductor L en serie a trav(s deltiristor principal%


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Ecuaciones

Si se cumple /ue+


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E$emplo

• En un circuito conmutador porimpulso con recar!a acelerada secompone por C B -: u1, L B - u


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CONMUTACION =OR =ULSORESONANTE O =OR CORRIENTE


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1uncionamiento

• El capacitor se car!a inicialmente con la polaridad mostrada%

• T activado con la corriente Im a trav(s de el%

• T- es el tiristor de conmutación, cuando se dispara, se "orma

un circuito resonante "ormado por L,C,T,T-%• La corriente de resonancia causa /ue la corriente en sentido

directo del tiristor se redu.ca a cero%

• t es el tiempo /ue tarda la corriente de resonancia eni!ualar la corriente de car!a%

• T se desactiva el capacitor se vuelve a car!ar a unavelocidad determinada por Im

• Capacitor va desde 8 a : empie.a a car!arse a 8s de cd

• Empie.a a conducir Dm se comporta como un circuitoautoconmutado%


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Ecuaciones

Si se cumple /ue+


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E$emplo

• e


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CONMUTACIONCOM=LEMENTARIA

o Complementariapor Impulso


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1uncionamiento

• Se utili.a para tran"erir corriente entredos car!as%

• Al disparar T la car!a R se conecta a

la "uente se car!a el condensador C'asta 8s a traves de R-%

• Al activar T- se apa!a T sucede lo

contrario• T T- por !eneral conducen la misma

contidad de tiempo

• R B R- B R


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Ecuaciones


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E$emplo


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CONMUTACION =OR =ULSO EFTERNO


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1uncionamiento

• Se utili.a un pulso e&terno de corriente,por tanto se re/uiere de una "uente

e&tra%

• Al disparar T se car!a el capacitor de la

"uente au&iliar, el capacitor se car!a a -8au&

•

T- desactiva a T Capacitor a T-%


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CONMUTACION DEL LADO DE LALINEA


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1uncionamiento

• La car!a descar!a del capacitador nose lleva a ca)o a traves de la car!a%

• Al disparar t-, se car!a C 'asta -8s

• C conmuta a T-

• T se encar!a de invertir la polaridad se autoconmuta%


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Ecuaciones

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