rectificadores no controlados
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-
Dr. Ing. Edilberto Vsquez Daz
Udep 2014
-
dt
tdiLtRiwtsenVp
)()()(
-
Vccdt
tdiLtRiwtsenVp
)()()(
0)( i
-
RI rms2
CCIV
CCIVPR Potencia absorbida por la Resistencia:
Pcc Potencia absorbida por la Fuente Continua:
RI rms2
)()(
2
1wtdwtiI
ccrmss IVRIP 2
-
weI
wesenZ
Vwtsen
Z
V
wti
w
wt
w
wtpp
0)()()(
-
Tensin en la carga en series de Fourier:
...6,4,22
)cos()1(
2)(
2)(
n
ppptn
n
Vtsen
VVtv
LjnRZ
LjRZ
n
n
nn
Z
VI ....4,3,2,1,0n
Impedancia de la carga: Corriente
-
Un rectificador de media onda con diodo de libre circulacin. Determinar la corriente y la tensin media en la carga y la potencia absorbida por la resistencia. R=2 y L=25 mH, tensin eficaz 70.71 V y la frecuencia 60 Hz.
-
Tensin en la carga en series de Fourier:
...6,4,22
)cos()1(
2)(
2)(
n
ppptn
n
Vtsen
VVtv
VV 502
271.701 VV 8.31
271.700
VV 2,21)12(
271.70)2(22
VV 24,4)14(
271.70)2(24
VV 82,1)16(
271.70)2(26
VV 01,1)18(
271.70)2(28
-
Las amplitudes de las componentes de corriente
alterna se determina mediante la relacin
n
nn
Z
VI
)025.0)(377(2 jnZ
LjnRZ
n
n
n Vn (V) Zn () In (A)
0 31,80 2,00 15,90
1 50,00 9,63 5,19
2 21,20 18,96 1,12
4 4,24 37,75 0,11
6 1,82 56,59 0,03
8 1,01 75,43 0,01
-
Corriente Eficaz
AI
II
rms
k
rmskrms
34.16
2
11.0
2
12.1
2
19.59.15
222
2
0
2
,
WRIP rmsres 5342)34.16(22
Potencia en la resistencia
-
Reduccin de los armnicos de la corriente de carga
La corriente en la carga R-L es peridica pero No sinusoidal
1
0 )()(n
nn tnsenIIti
0I
nI
LjnRZn
corriente media funcin de la tensin media aplicada y de la resistencia
Trminos de alterna de la serie de Fourier funcin de la tensin aplicada y
la impedancia (R-L)
n
nn
Z
VI ....4,3,2,1n
R
VI
p
0
...6,4,22
)cos()1(
2)(
2)(
n
ppptn
n
Vtsen
VVtv
-
Reduccin de los armnicos de la corriente de carga
Si la inductancia es infinitamente grande, la impedancia de la carga para los
trminos de alterna de la serie de Fourier es infinita y la corriente de carga
es puramente continua
R
Lsi
R
V
R
Vti
po
)(
-
Tensin continua a partir de un generador de alterna
La finalidad del condensador es reducir la variacin de la tensin de
salida, hacindola ms parecida a la corriente continua
-
Para t=0 el condensador est descargado , la semionda positiva de la fuente proporciona energa al circuito ( el diodo conduce) y se carga el condensador
hasta Vp en t =/2. Cuando la tensin de la fuente disminuye despus de /2, el condensador se descarga a travs de la carga. En un determinado instante, la tensin de la fuente ser menor que la tensin en el condensador
el diodo se polariza en inversa y asla la fuente. La tensin en la carga
decrece exponencialmente con la constante de tiempo RC mientras el diodo
no conduce.
Tensin continua a partir de un generador de alterna
-
Tensin continua a partir de un generador de alterna
)cos()(
))((tV
td
tsenVdp
P
RCtp
RCt
P eRC
senVtd
esenVd
//)( 1
)(
)(
RC
senVe
RC
senVV
pRCp
p
/)()cos(
RC tan
En t=, las pendientes de las funciones de tensin son iguales
-
Tensin continua a partir de un generador de alterna
corteendiodoeV
conduccinendiodotsenVtv
RCt
p
__
__)()(
/)(
senVV p En t=, las pendientes de las funciones de tensin son iguales
-
En circuitos prcticos donde la constante de tiempo es grande
Pp VsenV
2
RC
pp esenVsenV /)2()()2(
0)()( /2 RCesensen
)1(0 senVsenVVV ppp
En t=2+, la fuente alcanza el mismo valor que la salida exponencial atenuada.
La ecuacin anterior se resuelve numricamente para obtener .
-
Rectificador monofsico de onda completa
Con transformador de toma media Con puente de diodos
-
Rectificador monofsico de onda completa
-
Rectificador monofsico de onda completa
-
Rectificador monofsico de onda completa
Con transformador de toma media
Con puente de diodos
-
Con transformador de toma media: Proporciona aislamiento elctrico, slo
presenta la cada de tensin de un diodo entre el generador y la carga,
adecuado para aplicaciones de baja tensin y elevada corriente.
Con puente de diodos: Adecuado para aplicaciones de alta tensin debido
a la menor tensin de pico inversa en los terminales de los diodos.
-
Rectificador monofsico de onda completa Carga
-
Rectificador monofsico de onda completa : Carga R
2
0
)(
)()(
t
t
tsenV
tsenVtv
p
p
00
2)()(
1 pp
VtdtsenVV
R
V
R
VI
p
20
0 2
Prms
II
RIP rms2
-
Rectificador monofsico de onda completa : Carga RL
-
Rectificador monofsico de onda completa : Carga RL
Tensiones y corrientes
-
Rectificador monofsico de onda completa : Carga RL
Tensiones y corrientes
Altamente Inductiva
-
Rectificador monofsico de onda completa : Carga RL
...6,4,2
0 )cos()(n
n tnVVtv
pVV
20
1
1
1
12
nn
VV
p
n
R
VI 00
Tensin en la carga en serie de Fourier
La Corriente en la carga se calcula utilizando superposicin
LjnR
V
Z
VI n
n
nn
RLparaR
V
R
VIti
p
2)( 00
0IIrms
-
Rectificador de onda completa carga RL:
Vp=100V
f=60Hz
R=10
L=10mH
Determinar
1. Corriente media en la carga
2. Potencia absorbida por la carga y el fp
-
Rectificador monofsico de onda completa : Carga RLE
Conduccin Permanente
R
VV
R
VVI
cc
p
cc
2
00
El generador de continua NO modifica los trminos sinusoidales de la serie
de Fourier
-
Rectificador monofsico de onda completa : Carga RLE
Conduccin Discontinua
-
Rectificador de onda completa carga RLE: Corriente continuada (permanente)
Vrms=120V
f=60Hz
R=2
L=10mH
Vcc=80 V
Determinar
1. Potencia absorbida por el generador.
2. Potencia absorbida por la carga y el fp
-
Slo puede conducir un diodo a la vez en la mitad superior del puente.(D1,D2,D3). El diodo en conduccin tendr su nado conectado a la tensin de fase de mayor valor en ese instante
Slo puede conducir un diodo a la vez en la mitad inferior del puente.(D4,D5,D6). El diodo en conduccin tendr su ctado conectado a la tensin de fase de menor valor en ese instante
D1 y D4 no pueden conducir simultneamente. Tampoco D2,D5 y D3,D6
-
18,12,6
0 )cos()(n
n tnVVtv
FLL
LL
VVtdtsenVV
333)()(
33
2
3
0
...18,12,6)1(
62
nn
VV LLn
-
Rectificador trifsico de puente de onda completa
....)13cos13
111cos
11
17cos
7
15cos
5
1(cos
32)( 0 tttttItia
Corriente de lnea
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