lab. electronica de potencia 1, practica no. 1

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  • 7/22/2019 Lab. Electronica de Potencia 1, Practica No. 1

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    UNIVERSIDAD MICHIOCANA DE SAN

    NICOLAS HIDALGO

    FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA

    NOMBRE: Daniel Palomares Garca

    MATRICULA: 0502739e

    MATERIA: Lab. De Electrnica de Potencia I

    SECCION: 702-02

    SEMESTRE: 6

    CARRERA: Ing. en Electrnica

    PROFESOR: M.C. Omar Cuevas SilvaPractica No.1

    Rectificador de Media Onda

    10 - SEPTIEMBRE - 2013

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    INTRODUCCION:

    Los diodos de potencia tienen una estructura conformada por una regin n, til para soportar

    altas tensiones de bloqueo. Estos en aplicaciones se les conoce como convertidores o

    rectificadores, como sabemos el rectificador es un circuito que convierte una seal de corriente

    alterna (A.C.) en una seal unidireccional.

    Al dejar pasar la corriente en un solo sentido, permite elbloqueo cuando se aplica una tensin de polaridad inapropiada, el mejor elemento elctrico que

    cumple con este propsito es el diodo semiconductor. Este dispositivo es el fundamento de los

    rectificadores no controlados.El diodo es un elemento elctrico que contiene dos terminales

    llamadas nodo (+) y ctodo (-), y este no conducir si el voltaje en sus terminales es lo contrario a

    su polaridad (bloquea su seal no rectificada).

    El rectificador de media onda monofsico es el circuito ms simple, este es usado en fuentes

    de poder de bajo costo, y dems se pueden utilizar en radios u algunos aparatos electrnicos.

    Mientras el rectificador trifsico tiene muchas aplicaciones en alta potencia en las industrias. Son

    utilizados principalmente en la industria para producir voltajes y corrientes continuos quegeneralmente impulsan cargas de gran potencia, como motores DC. A pesar que estos

    rectificadores presentan menos rizo que un rectificador convencional. Dependiendo del tipo de

    seal que lo alimente se puede clasificar en simple fase (Monofsico) o tres fases (Trifsico) y

    cuando se considera el tiempo y el voltaje de recuperacin insignificante, el diodo es un elemento

    ideal.

    Sabemos que la energa se distribuye en forma de tensin alterna. Sin embargo, los equipos

    electrnicos trabajan con tensin continua.

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    DESARROLLO:

    1.- Se armo el rectificador Monofsico de media onda con una resistencia de R = 1 K y se

    alimento con 24 Vac.

    Figura 1.- Estructura del circuito rectificador monofsico de Media Onda

    Un rectificador de media onda y una sola fase es usado para mostrar el principio de la

    operacin del rectificador. Durante el medio ciclo positivo de la seal de entrada, el diodo conduce

    y el voltaje de entrada aparece en la carga resistiva. Durante el medio ciclo negativo, el diodo seencuentra en su condicin de bloqueo y el voltaje entre las terminales de la resistencia es cero.

    Esto se puede apreciar en la figura 2.

    Primeramente hemos armado el circuito, y por medio del osciloscopio industrial marca fluke, en

    la cual se presiona el botn amarillo del lado izquierdo y nos da un men que decisin tomamos

    para medir los valores en la cual hemos elegido los siguientes valores medidos directamente del

    osciloscopio y tambin algunas de sus seales que es su rectificacin de media onda.

    Se mostrara imgenes de la seal rectificada monofsica de media onda:

    Figura 2.- Fotografa del osciloscopio de la seal rectificada de media onda con alguno de sus

    valores medidos

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    Figura 3.- Imagen de la Simulacin de Voltaje y Corriente Rectificado con R = 1 K y Vp = 33.3 V

    VIN = 23.54 V rms ---------------------------- (voltaje monofsico medido por un multimetro)

    VDC= 10.54 V --------------------------------- (voltaje de salida de una senoide rectificada)

    VAC = 12.92 V rms ---------------------------- (voltaje en ac de rizado del rectificado)

    VAC +DC= 16.68 V rms ----------------------- (voltaje eficaz de la carga)

    Podemos ver que la corriente no lo hemos podido medir para graficar, asi que para lograrlo era

    nada mas cambiar o reemplazar una resistencia de 1 Ka 1, pero tendra mucha corriente, asi

    se reemplazara por una resistencia de 100 , para apreciar una corriente de I = 0.24 A rms o Ip

    =0.333 A, pero por medio de la simulacin se ha logrado apreciar que la corriente es igualmenterectificada al voltaje, pero con una amplitud de corriente de Ip = 0.033A, por el uso de una

    Resistencia de 1 K.Ahora se comprobaran con algunas formulas

    -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    (( ) )

    ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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    Figura 5.1.- Modelo de cmo se rectifica la media onda trifsica

    Despus hemos armado el circuito, y con el mismo osciloscopio industrial marca fluke, en la cual

    se presiona el mismo botn amarillo para tener valores medidos directamente del osciloscopio y

    tambin algunas de sus seales que es su rectificacin de media onda trifsica.

    Se mostrara imgenes de la seal rectificada trifsica de media onda:

    Figura 5.2.- Fotografa del osciloscopio de la seal rectificada de media onda con alguno de sus

    valores medidos (solo que Vp = 24V)

    Figura 6.- Imagen de la Simulacin de Voltaje y Corriente Rectificado con R = 1 Ky Vp = 24 V

    VIN = 16.96 V rms ---------------------------- (voltaje de una fase medido por un multimetro)

    VDC= 20.64 V --------------------------------- (voltaje de salida de una senoide rectificada)

    VAC = 3.84 V rms ---------------------------- (voltaje en ac de rizado del rectificado)

    VAC +DC= 21 V rms ----------------------- (voltaje eficaz de la carga)

    Podemos ver que la corriente no lo hemos podido medir para graficar de igual manera, as que

    para lograrlo era nada mas cambiar o reemplazar una resistencia de 1 Ka 1, pero tendra

    mucha corriente, asi se reemplazara por una resistencia de 100, pero por medio de la

    simulacin se ha logrado apreciar que la corriente es igualmente rectificada al voltaje y la

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    simulacin nos a medido que IP= 0.24 A, que es una amplitud de corriente en la carga , por el uso

    de una Resistencia de 1 K.Ahora se comprobaran con algunas formulas

    CONCLUSION:

    Por medio de la prctica se observo, que tambin existen diodos que pueden trabajar concorrientes y voltajes muy altos, adems pueden recortar seales de gran magnitud de corriente

    alterna, a estos se les conoce como diodos de potencia.

    Para el primer circuito rectificador de media onda monofsico, lo que ocurre es que durante el

    medio ciclo positivo del voltaje de entrada, el diodo conduce y el voltaje aparece a travs de la

    carga. Pero durante el medio ciclo negativo el diodo esta en modo de bloqueo por lo que el voltaje

    de salida va a ser cero. Y tambin por sus ecuaciones y mediciones se puede apreciar que se tiene

    una aproximacin verdadera, en la cual nos ayudara para disear modelos de rectificacin de

    media onda antes de estar probando mucho los circuitos si tiene suficiente energa para funcionar

    bien.

    Para en el caso del rectificador trifsico cuando alimentamos a los diodos con las fases, el diodo

    que tiene su nodo ms positivo con respecto a las dems fases va a ser el que conducir a una

    corriente que llegara hasta la carga, mientras que los otros diodos que quedaron, por la razn de

    que su nodo es menos positivo entonces estarn polarizados estos de manera como inversa,

    lo que causara que en cada instante de tiempo actu una fase diferente , por lo que va a conducir

    un diodo diferente en cada instante de tiempo. Y con eso se puede apreciar como si fuera un

    rectificador de onda completa, pero como es trifsico es que cada media onda que se puede

    apreciar es para cada fase que ha podido conducir, y que nada mas pasa al ms grande, o mayor

    amplitud posible (que su nodo sea mas positivo que las otras fases) con un instante de tiempo

    que hay en cada una de las tres fases, o sea que el periodo del voltaje rectificado ser T/q. Y como

    es un trifsico (que tiene 3 tensiones a rectificar tenemos que,q = 3) entonces la ecuacin es Estos circuitos son circuitos no controlados, por que el voltaje de salida va a depender siemprede la carga.