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Electrónica de potencia
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Rectificadores no controlados
OBJETIVOS
Reconocer las características de los rectificadores no controlados.
Es un tipo de convertidor de ca a cd.
Son circuitos electrónicos de potencia formados exclusivamente por diodos rectificadores y son por tanto sin control.
Dependiendo de la clase de suministro de entrada los rectificadores se clasifican en:
Monofásicos y Trifásicos
CARÁCTERÍSTICAS
Media Onda Monofásico
El voltaje inverso máximo que soporta el diodo seobserva en la curva de VD, en este caso se encuentraque:
VRRM = VIP =
R
VS 45.0.
2.SV
El voltaje DC en la resistencia de carga esta dado por:
VL(VDC)= VS x 0.45
Donde VS es el valor eficaz del voltaje secundario deltransformador.
La corriente DC que pasa a través del diodo esta dadopor:
IF(AV)=IS(ADC)=
Media Onda Monofásico
Media Onda Bifásico
El voltaje DC en la resistencia de carga esta dado por:
VL(VDC)= VS x 0.9
La corriente DC que pasa a través del diodo esta dado por:
IF(AV) = IS(ADC) =
El voltaje inverso máximo que soporta el diodo se observa en la curva de VD1, en este caso se encuentra que:
VRRM = VIP = 2.
R
VS 9.0.
2.SV
Media Onda Bifásico
D1
D2
D3
v1
v2
v3
R
R
S
T
+
Neutro
Neutro
-
VL
IL
ID
Media Onda Trifásico
D1 D2 D3
El voltaje inverso máximo que soporta el diodo seobserva en la curva de VD1, en este caso se encuentraque:
VRRM = VIP= 2.1
El voltaje DC en la resistencia de carga esta dado por:
VL(VDC)= VS x 1.17
Donde VS es el valor eficaz de cada fase del secundario respecto al neutro deltransformador.
La corriente DC que pasa a través de cada diodo estadado por:
IF(AV) = ID(ADC) =R
VS
3
17.1.
2.SV
Media Onda Trifásico
Onda Completa Monofásico
El voltaje inverso máximo que soporta cada diodo es:
VRRM = VIP=
El voltaje DC en la resistencia de carga esta dado por:
VL(VDC)= VS x 0.9
La corriente DC que pasa a través de cada diodo estadado por:
IF(AV) = ID(ADC)= R
VS
2
9.0.
2.SV
Onda Completa Monofásico
Onda Completa Trifásico
Onda Completa Trifásico
El voltaje DC en la resistencia de carga esta dado por:
VL(VDC)= Van x 2.34
Donde Van es el valor eficaz de la fase del secundario del transformador.
La corriente DC que pasa a través de cada diodo estadado por:
IF(AV) = ID1(ADC)=R
Van
3
34.2
047.1)34.2( anV
El voltaje inverso máximo que soporta cada diodo es:
VIP=
Onda Completa Trifásico
Una vez determinados los valores de corriente y voltaje,es necesario aplicar factores de seguridad.
Factor de seguridad para corriente: 1.3
Factor de seguridad para voltaje: 2.0
Corriente máxima del dispositivo a comprar
(IDC)= Corriente máxima calculada x 1.3
Voltaje pico inverso dispositivo a comprar
(VIP)= Voltaje Pico Inverso calculado x 2.0
Onda Completa Trifásico
Potencia en DCPdc=Vdc Idc
Potencia en ACPac=VrmsIrms
Eficiencia o razón de rectificación
= Pdc/Pac
Voltaje acVac= dcVrmsV 22
Factor de forma
FF=
Factor de Rizado
RF =
Factor de utilización de transformador
TUF =
cd
rms
V
V
11 2
2
FFV
V
V
V
dc
rms
cd
ca
ss
dc
IV
P
Parámetros de Rendimiento
Rect. Mono. con toma Central
Rect. Mono. En puente
Rect. Trifásico en Puente
VRRM 3.14 Vdc 1.57Vdc 1.05 Vdc
Vs (Voltaje Secundario) 1.11 Vdc 1.11 Vdc 0.428 Vdc
IF(AV) en cada diodo 0.5 Idc 0.5 Idc 0.333 Idc
IFRM 1.57 Idc 1.57 Idc 3.14 Idc
IF(RMS) en cada diodo 0.785 Idc 0.785 Idc 0.579 Idc
Factor de corriente por el diodo IF(RMS)/IF(AV)
1.57 1.57 1.74
0.81 0.81 0.998
FF 1.11 1.11 1.0009
RF 0.482 0.482 0.042
Cap. Primario, VA 1.23 Pdc 1.23 Pdc 1.05 Pdc
Cap. Secundario, VA 1.75 Pdc 1.23 Pdc 1.05 Pdc
Frecuencia Rizo 2 fs 2 fs 6 fs
Parámetros de rendimiento de rectificadores con diodos con carga resistiva
Ejercicio
Se requiere instalar un motor DC de un 1 HP de 220 V en unaplanta industrial. Realizar el dimensionamiento de diodos ytransformador para implementar un rectificador monofásico tipopuente considerando que la planta cuenta con un sistema trifásicode 3 hilos de 440 vac.
• Características de los diodos a comprar, IF(AV), VRRM• Indicar la potencia, voltaje primario y voltaje secundario del
transformador a adquirir (TUF=0.813)• Realizar el diagrama de del circuito rectificador