LABORATORIO Nº3:

RECTIFICADOR CONTROLADO

MONOFASICO DE MEDIA ONDA Y

ONDA COMPLETA

Objetivos

Diseñar e implementar un convertidor monofásico controlado de

media onda.

Diseñar e implementar un convertidor controlado monofásico de onda

completa.

FUNDAMENTO TEÓRICO

1. CIRCUITO RECTIFICADOR:En electrónica, un rectificador es el elemento o circuito que permite convertir la corriente alterna en corriente continua. Esto se realiza utilizando tiristor rectificadores, ya sean semiconductores de estado sólido, válvulas de vacío...

1.1     CONVERTIDOR MONOFASICO DE MEDIA ONDA

            Durante el medio ciclo positivo del voltaje de entrada, el ánodo del tiristor de la figura 4.1 es positivo con respecto al cátodo, por lo que se dice que el tiristor tiene polarización directa.  Cuando el tiristor T1 se dispara en t=el tiristor T1 conduce, apareciendo a través de la carga el voltaje de entrada.  Cuando el voltaje de entrada empieza a hacerse negativo, t=, el ánodo del tiristor es negativo con respecto al cátodo y se dice que el tiristor T1 tiene polarización inversa, por lo que se desactiva.            El tiempo desde que el voltaje de entrada empieza a hacerse positivo hasta que se dispara el tiristor en t=, se llama ángulo de retraso o de disparo 

Figura 4.1.  Convertidor controlado por fase. 

            El convertidor de la figura 4.1 tiene las formas de onda del voltaje de salida de una sola polaridad, como se observa en la figura 4.1 (b).            Por lo general este convertidor no se utiliza en aplicaciones industriales, porque su salida tiene un alto contenido de componentes ondulatorias, de baja frecuencia.

             

 1.2.   Convertidor monofásico de onda completo

            El arreglo de circuito de un convertidor monofásico completo aparece en la figura 4.3 con una carga altamente inductiva, de tal forma que la corriente de carga es continua y libre de componentes ondulatorias.

 

Figura 4.3.  Convertidor monofásico completo. 

            Durante el medio ciclo positivo, los tiristores T1 y T2 tienen polarización directa cuando en t= estos dos tiristores se disparan simultáneamente, la carga se conecta a la alimentación de entrada a través de T1 y T2.   Debido a la carga inductiva, los T1 y T2 seguirán conduciendo más allá de t=, aun cuando el voltaje de entrada sea negativo, los tiristores T3 y T4 tienen una polarización directa; el disparo de los tiristores T3 y T4 aplicará el voltaje de alimentación a través de los tiristores T1 y T2  como un voltaje de bloqueo inverso.  Debido a la conmutación natural o de línea, T1 y T2 se desactivarán y la corriente de carga será transferida de T1 y T2 a T3 y T4 .  En la figura 4.3 se muestran las regiones de operación del convertidor  y en la figura 4.4 aparecen las formas de onda para el voltaje de entrada, el voltaje de salida y las corrientes de entrada y salida.             Durante el período que va desde hasta , el voltaje de entrada vs y la corriente de entrada is son positivos; la potencia fluye de la alimentación a la carga.  Se dice que el convertidor se opera en modo de rectificación.  Durante el período de  hasta, el voltaje de entrada vs es negativo y la corriente de entrada is es

positiva; existiendo un flujo inverso de potencia, de la carga hacia la alimentación.  Se dice que el convertidor opera en modo de inversión.  Este convertidor es de uso extenso en aplicaciones industriales hasta de 15 kW.  Dependiendo del valor de , el voltaje medio de salida puede resultar positivo o negativo y permite la operación en dos cuadrantes.