Onda Completa

LABORATORIO N° 1

RECTIFICADOR MONOFASICO DE ONDA COMPLETA

CURSO: ELECTRONICA DE POTENCIA I

PROFESOR: RAMIREZ HUAMAN, Luis Enrique

EXPERIENCIA Nº: 1

GRUPO Nº: 1

FECHA: 18/06/2014

Rectificador Monofásico de Onda Completa

Objetivo.-

Estudiar el funcionamiento de los rectificadores de Onda Completa monofásico de mediana potencia. Relación entre los voltajes y corrientes de entrada con los voltajes y corrientes de salida.

Equipos y Materiales.-

Módulo DL 2626 – Transformador de alimentación

Módulo DL2603 – Grupo de diodos

Módulo DL2635 – Carga Universal

Un Osciloscopio

Un multímetro digital

Dos Borneras de interconexión

Conectores Varios

Fundamentos teóricos.-

Un rectificador es el elemento o circuito que permite convertir la corriente alterna en corriente continua. Esto se realiza utilizando diodos rectificadores, (semiconductores de estado sólido).

Rectificador de onda completa tipo puente doble de Graetz

Se trata de un rectificador de onda completa en el que, a diferencia de la práctica anterior, sólo es necesario utilizar transformador si la tensión de salida debe tener un valor distinto de la tensión de entrada.

En la Figura está representado el circuito de un rectificador de este tipo.

Durante el semiciclo en que el punto superior del secundario del transformador es positivo con respecto al inferior de dicho secundario, la corriente circula a través del camino siguiente:

Punto superior del secundario --> Diodo D-1 --> (+)Resistencia de carga R(-) --> Diodo D-3 --> punto inferior del secundario.

En el semiciclo siguiente, cuando el punto superior del secundario es negativo y el inferior positivo lo hará por:

Punto inferior del secundario --> Diodo D-2 --> (+) Resistencia de carga R (-) --> Diodo D-4 --> punto superior del secundario.

En este caso, vemos como circula corriente por la carga, en el mismo sentido, en los dos semiciclos, con lo que se aprovechan ambos y se obtiene una corriente rectificada más uniforme que en el caso del rectificador de media onda, donde durante un semiciclo se interrumpe la circulación de corriente por la carga.

En este tipo de rectificadores de onda completa, la forma de onda de la corriente rectificada de salida, será la de una corriente continua pulsatoria, pero con una frecuencia de pulso doble de la corriente alterna de alimentación.

Durante el semiciclo positivo de la tensión de la red, los diodos D1 y D3 conducen, esto da lugar a un semiciclo positivo en la resistencia de carga.

Los diodos D2 y D4 conducen durante el semiciclo negativo, lo que produce otro semiciclo positivo en la resistencia de carga.El resultado es una señal de onda completa en la resistencia de carga. Hemos obtenido la misma onda de salida VL que en el caso anterior.

La diferencia más importante es que la tensión inversa que tienen que soportar los diodos es la mitad de la que tienen que soportar los diodos en un rectificador de onda completa con 2 diodos, con lo que se reduce el coste del circuitoEl rectificador de onda completa utiliza ambas mitades de la onda senoide de entrada; para obtener una salida unipolar, invierte los semiciclos negativos de la onda senoidal. En esta aplicación se utiliza en el devanado central del transformador con la finalidad de obtener dos voltajes VS iguales, en paralelo con las dos mitades del devanado secundario con las polaridades indicadas. Cuando el voltaje de línea de entrada, que alimenta al devanado primario, es positivo, ambas señales marcadas como VS serán positivas. En este caso D1 conduce y D2 estará polarizado inversamente. La corriente que pasa por D1circulara por la carga y regresara a la derivación central del secundario. El circuito se comporta entonces como rectificador de media onda, y la salida durante los semiciclos positivos será idéntica a la producida por el rectificador de media onda.

Ahora, durante el semiciclo negativo del voltaje de ca de la línea, los voltajes marcados como VS serán negativos. Entonces D1 estará en corte y D2 conduce. La corriente conducida por D2 circulara por la carga y regresa a la derivación central. Se deduce que durante los semiciclos negativos también el circuito se comporta como rectificador de media onda, excepto que ahora el diodo D2 es el que conduce. Lo más importante es que la corriente que circula por la carga siempre pasa por la misma dirección y el voltaje vo será unipolar. La onda de salida se obtiene suponiendo que un diodo conductor tiene una caída constante de voltaje VDO, es decir, se desprecia el efecto de la carga.

3.1.-Hallar las formulas teóricas que relacionan los voltajes de salida y corriente de salida en función del voltaje de entrada y la corriente de entrada.

Valor medio, valor máximo, Vdc o valor promedio de la rectificación de onda completa.

V_DC=1/T ∫_0^T▒V_((t)) dt →〖 V〗_(pro )= (2V_max)/π

Además:

I_(pro )= V_pro/R_L

Valor eficaz o valor RMS o valor AC de la rectificación de la onda completa.

V_(rms )=√(1/T ∫_0^T▒V^2 ) (t)dt〖 → V〗_(rms )= V_max/√2

Además:

I_(rms )= V_rms/R_L

En los diodos:

Voltaje inverso de cada diodo

V_(inverso )= V_max

La corriente promedio de cada diodo

〖〖(I〗_(pro ))〗_(cada diodo)= I_(pro )/2

La corriente eficaz de cada diodo

〖〖 ( I〗_(rms ))〗_(cada diodo)= V_max/(2R_L )

3.2.-Hacer el cálculo teórico del valor del voltaje y la corriente promedio de salida en función de Voltaje y de la corriente eficaz de entrada al rectificador.

EXPLICACIÓN SOBRE LA TENSIÓN DE LINEA

En casa fase tenemos 45 V y si queremos medir la tensión de línea tendremos que realizar una suma vectorial. Teniendo en cuenta que cada fase esta distanciado 120°

〖 V〗_rms=45√3 V → 〖 V〗_rms=77.9423 V

R_L=100Ω

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