UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA

ÁREA DE LA ENERGÍA, LAS INDUSTRIAS Y LOS RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES

CARRERA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

MÓDULO V

PRACTICAS DE ELECTRÓNICA DE POTENCIA

PRACTICA 1

Tema:Rectificadores de Media Onda y Onda Completa

Integrantes:Fabricio Conza

Ángel GanazhapaCristian Vélez

Docente:Ing. Diego Orellana

Fecha de Realización: 2010-12-16

2010-2011

MARCO TEORICO

RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA CON CARGA RESISTIVA

En este circuito se conoce que el generador es de alterna y el objeto es crear una tensión de carga que tenga una componente de continua no nula. El diodo es un interruptor electrónico básico que sólo permite el paso de corriente en un sentido. En el semíciclo positivo del generador de este circuito, el diodo conduce (polariz ado en directa). Considerando que el diodo sea ideal, la tensión en un diodo polarizado en directa es igual a cero y la corriente es positiva.

En el semiciclo negativo del generador, el diodo está polarizado en inversa, lo que hace que la corriente sea cero. La tensión en el diodo polarizado en inversa es la tensión del generador, la cual tiene un valor negativo

0

V 1F R E Q = 6 0

V A M P L = 1 2

R 2

2 0D b re a k

D 1

Figura 1 Circuito Rectificador carga R

Las formas de onda de la tensión en el generador, la carga y el diodo se muestran en la figura 2. Observe que las unidades en el eje horizontal están expresadas en términos de ángulo (wt). Esta representación resulta útil porque los valores son independientes de la frecuencia. La componente continua, V 0, de la tensión de salida es el valor medio de una sinusoide rectificada de media onda:

La componente continúa de la corriente para la carga resistiva pura es

La potencia media absorbida por la resistencia en la Figura 1.puede calcularse a partir de . Cuando la tensión y la corriente son sinusoides rectificadas de media

onda,

Figura 2 Formas de Ondas

RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA CON CARGA RESISTIVA INDUCTIVA

V 1F R E Q = 6 0

V A M P L = 1 6 . 9 7 L 1

8 . 1 6 m H

1

2R 2

2 0D b re a k

D 1

0

Figura 3 Circuito Rectificador Carga R-L

Forma de onda para el voltaje de entrada y la corriente en el inductor:

Figura 4 Voltaje de entrada

Figura 5 Corriente Inductor

Cuando la tensión del generador es mayor a cero, polariza directamente al diodo de la figura 3. Aplicando la ecuación de Kirchhoff para tensiones queda:

Resolviendo para i(wt) tenemos la siguiente expresión:

Aplicando condiciones iniciales de wt=0 cuando i(wt)=0 nos queda:

Con lo cual obtenemos la ecuación para la corriente de la siguiente manera:

La potencia media absorbida por la carga esta expresada en base a la resistencia, puesto que la potencia en la bobina, esta se puede calcular:

Donde el valor eficaz de la corriente se determina a partir de la siguiente expresión:

Y la corriente media a partir de:

La corriente se hace cero en wt=β, reemplazando en la ecuación ## tenemos que:

RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA CON CARGA RESISTIVA INDUCTIVA GENERADOR

En la siguiente figura presenta otra variación del rectificador de media onda. La carga se encuentra formada por una resistencia, una inductancia y una tensión contínua.

Figura 6 Circuito Rectificador Carga RL-G

RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA CON CARGA INDUCTIVA GENERADOR

Otra variación del circuito rectificador de media onda consta de una carga formada por una bobina y un generador de corriente continua, como se representa en la Figura 7 Aunque la implementación práctica de este circuito contendría cierta resistencia, puede que ésta sea despreciable comparada con los restantes parámetros del circuito.

V 23 V d c

V 1F R E Q = 6 0

V A M P L = 1 6 . 9 7D b re a k

D 1 L 1

8 . 1 6 m H

12

0

Figura 7 Circuito Rectificador carga LG

Comenzando en wt = 0 y suponiendo una corriente nula en la bobina, el diodo permanece polarizado en inversa hasta que la tensión del generador de alterna alcanza a la tensión continua. El valor de wt para el que el diodo entra en conducción es α, valor que se calcula mediante la Ecuación.

Con el diodo en estado de conducción, la ley de Kirchhoff para tensiones en este circuito es

Realizando la integración

V 23 V d c

V 1F R E Q = 6 0

V A M P L = 1 6 . 9 7 D b re a k

D 1 L 1

8 . 1 6 m H

12

0

R 2

2 0

CALCULOS MATEMATICOS

CALCULOS CARGA RESISTENCIA

Tension en la resistencia

Corriente Media

Tensión eficaz en la resistencia

Potencia absorbida por la resistencia

Figura 8 Voltaje de entrada y salida carga R

Figura 9 Voltaje de salida carga R medida en laboratorio

CALCULOS CARGA R-L

Corriente instantánea

Θ = tan-1(wL/R) = 1.52 rad

wτ = wL/R = 21.3 rad

Ángulo beta

Corriente media

Corriente eficaz

Potencia media

Figura 10 Voltaje de entrada y salida carga R-L

Figura 11 Voltaje de salida carga R-L

CARGA RESISTENCIA INDUCTOR GENERADOR

Angulo alfa

Impedancia

Angulo teta

Donde A

Corriente Instantánea

Corriente media

Corriente eficaz

Potencia en la carga

Potencia en generador Vcc

Figura 12 Voltaje de entrada y salida carga R-LG

Figura 13 Voltaje de salida carga R-L

CÁLCULOS CARGA BOBINA GENERADOR

Para los parámetros dados:

Ecuación para la corriente

Donde es

La potencia absorbida por el generador de corriente continua

Donde

La corriente eficaz

Figura 14 Voltaje de entrada y salida carga R-LG

Figura 15 Voltaje de Salida carga R-LG