Conversión CA/CC. Rectificadores

Tema 3

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SITUACIÓN DENTRO DE LA ELECTRÓNICA DE POTENCIA

CONVERTIDORESCONVERTIDORES CC/CC

INVERSORESRECTIFICADORES

REGULADORES DE ALTERNA

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CLASIFICACIÓN RECTIFICADORES

1. SEGÚN EL NÚMERO DE FASES.• Monofásicos.

• Trifásicos.

• N-fásicos.

Ó2. EN FUNCIÓN DEL DISPOSITIVO• No controlados.

• SemicontroladosSemicontrolados.

• Totalmente controlados.

3. DEPENDIENDO DEL APROVECHAMIENTO DE LA SENOIDE.• Media onda.

• Onda completa.

4 EN FUNCIÓN DE LA CONTROLABILIDAD DEL SISTEMA4. EN FUNCIÓN DE LA CONTROLABILIDAD DEL SISTEMA• No controlados.

• Semicontrolados.

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• Totalmente controlados.

RECTIFICADORES NO CONTROLADOS (DIODOS)C C O S O CO O OS ( O OS)

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Rectificador de media onda carga R

Tensión en la fuente V1

Tensión en la carga R220 VAC50 Hz

Corriente por la carga R

Tensión ánodo‐cátodo en el diodo

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Rectificador de media onda carga RL

Tensión en la fuente V1Problema propuesto 1

Tensión en la carga R‐L

220 VAC50 Hz

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

RLa ωϕ tan

Corriente por la carga R‐L

Tensión ánodo‐cátodo en el diodo

Ángulo de extinción de la corriente β: instante en el que se produce el apagado del diodo

β

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LRtgg eZ

Ut

ZU

ti /)sin()sin()( ⋅−⋅⋅+−⋅= ϕϕωExpresión de la corriente por la carga:

Rectificador de media onda carga RLE

Tensión en la fuente V1

Tensión en la carga R‐L‐E

220 VAC50 Hz

Corriente por la carga R‐L‐E

Tensión ánodo‐cátodo en el diodo

Tema 3. Rectificadores http://gsep.uc3m.es7Expresión de la corriente por la carga: LRtgg e

RE

ZU

REt

ZU

ti /)sin()sin()( ⋅−⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+⋅+−−⋅= ϕϕω

Rectificador de onda completa con carga R

Tensión en la fuente V1

Tensión salida rectificador (carga R)

Corriente salida rectificador220 V Corriente salida rectificador220 VAC50 Hz

Corriente por la línea

Tensión ánodo‐cátodo en el diodo D3

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Rectificador onda completa carga RL (100 mH)

Tensión en la fuente V1

Tensión salida rectificador (carga R‐L)

Corriente salida rectificador220 V Corriente salida rectificador220 VAC50 Hz

Corriente por la línea

Tensión ánodo‐cátodo en el diodo 

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RECTIFICADORES NO CONTROLADOS

RLe vvv += R)t(idt

)t(diL)t(senVmax ⋅+⋅=ϖ⋅

A li L lAplicamos Laplace

[ ] R)s(II)s(IsLs

V Omax ⋅+−⋅⋅=ϖ+

ϖ⋅ 22 RsL

ILRsLs

V)s(I Omax

+⋅⋅

++⋅

⋅ϖ+ϖ⋅

=1

22

0≠OI

L-1ωL

Z

β

tLR

O

tLR

max eIeZ

VL)t(senZ

maxV)t(i⋅−⋅−

⋅+⋅⋅⋅ϖ

+β−ϖ⋅= 2

Rβ

22 )L(RZ ω+=

⎟⎞

⎜⎛ ω=β

Larctg

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⎟⎠

⎜⎝

=βR

arctg

Carga R

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Carga RTensión salida rectificador

Vak D4

Iak D1 Iak D4

I línea R

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Carga RL

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Carga RL

Tensión salida rectificador

Vak D4Vak D4

I k D1 I k D4

I bobina

Iak D1 Iak D4

I línea R

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RECTIFICADORES CONTROLADOS Y SEMICONTROLADOSSEMICONTROLADOS

(TIRISTOR)

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Media onda, carga R (I)Vout

I(R1)

Vin

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Media onda, carga R (II)

Vin

Vout

I(R1)

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Media onda, carga RL (I)Vout

I(R1)

Vin

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Media onda, carga RL (II)M d d d ió di ti

Vin

Modo de conducción discontinuo

Vout

I(R1)

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Onda completa, carga R (I)

Vout

I(R1)

Vin

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Onda completa, carga R (II)

Vin

Vout

I(R1)

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Onda completa, carga RL (I)

Vout

I(R1)

Vin

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Onda completa, carga RL (II)

Vin

Vout

I(R1)

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Onda completa, semicontrolado, carga RL (I)

Vout Diodo de libre circulación

I(R1)

Vin

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Comparación puente completo controlado y semicontrolado con carga RL

CONTROLADO SEMICONTROLADO

Vin

Vout

I(R1)

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Trifásico, onda completa, carga R

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Trifásico, onda completa, carga R α=15º

Tensión salida rectificador

V k D4Vak D4

Iak D1 Iak D4

I línea RI línea R

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Trifásico, onda completa, carga R α=75ºTensión salida rectificador

Vak D4Vak D4

Iak D1 Iak D4

I línea R

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Trifásico, onda completa, carga RL

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Trifásico, onda completa, carga RL α=45ºTensión salida rectificador

Vak D4

Iak D1 Iak D4

I lí RI línea R

I bobina

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Trifásico, onda completa, carga RL, α=75º

Tensión salida rectificador

Vak D4

Iak D1 Iak D4

íI línea R

I bobina

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Trifásico, onda completa, carga RL con DLC

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Trifásico, onda completa, carga RL+DLC, α=45ºTensión salida rectificador

Vak D4

Iak D1 Iak D4

I línea RI línea R

I bobina

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Trifásico, onda completa, carga RL+DLC, α=75ºTensión salida rectificador

Vak D4

Iak D1 Iak D4

I línea RI línea R

I bobina

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