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Conversión CA/CC. Rectificadores
Tema 3
Tema 3. Rectificadores http://gsep.uc3m.es
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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