Laboratorio de Electrónica de Potencia Informe N. 1

Rectificador Monofásico Carga RC

Laboratorio de Electrónica de Potencia

Informe N. 1

Escuela De Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones

 Universidad Industrial de Santander

 Bucaramanga, Colombia

Resumen-

Palabras clave: 

INTRODUCCIÓN

Los rectificadores son circuitos construidos a partir de diferentes configuraciones entre diodos, estos diodos pueden cambiar la forma de onda de una señal que toman en su entrada, siendo así su principal aplicación la de convertir señales AC-DC o DC-AC. Estas rectificaciones se pueden realizar con alimentación monofásica o trifásica y segundo la aplicación puede usarse un rectificador de media onda o uno de onda completa.

El rectificador de media onda se compone por la fuente de tensión alterna, el diodo y el filtro RC como carga. Este tipo de rectificador permite el paso de un solo semi-ciclo (positivo) de la señal de entrada.

El rectificador de onda completa es un poco más complejo, este tipo de rectificador entrega pulsos positivos a la salida, permiten una mejor eficiencia en potencia y una mejor facilidad en el manejo de señales alternas.

En esta práctica se realizó el montaje en protoboard para un rectificador de media onda y uno de onda completa, usando diferentes tiempos de establecimiento en cada circuito para el respectivo análisis.

MARCO TEÓRICO

1. Rectificador monofásico de media onda

Es el tipo más simple, pero en el caso normal no se usa en aplicaciones industriales. Es útil para comprender el principio del funcionamiento del rectificador. El rectificador de media onda es el circuito más simple de la electrónica de potencia, y se usa en fuentes de poder de bajo costo, para artículos electrónicos como radios. Durante

El medio ciclo positivo de la tensión de entrada, el diodo D1 conduce y la tensión de entrada aparece a través de la carga. Durante el medio ciclo negativo de la tensión de entrada, el diodo está en condición de bloqueo y la tensión  de salida es cero.

[pic 4]

Figura 1. Rectificador monofásico de ½ onda

1. Rectificador monofásico de onda completa

Aunque se puede utilizar con un transformador con derivación central, en esta práctica se utiliza con 4 diodos. Durante el semiciclo positivo de la tensión de entrada, se suministra la corriente a la carga a través de los diodos D1 y D2. Durante el semiciclo negativo, los diodos D3 y D4 son los que conducen. El voltaje pico inverso de un diodo sólo es Vm. A este circuito se le conoce como rectificador en puente, y es de uno común en aplicaciones industriales.

[pic 5]

Figura 2. Rectificador monofásico de onda completa

Cabe destacar que los dos casos anteriores es para un circuito puramente resistivo.

1. Ecuaciones y parámetros de rendimiento para rectificadores no controlados

Tensión de rizado:  [pic 6]

[pic 7]

Tensión promedio:  [pic 8]

Factor de rizado:  [pic 9]

Componente de AC:  [pic 10]

Valor eficaz:  [pic 11]

Factor de forma:  [pic 12]

Corriente promedio:  [pic 13]

Corriente eficaz:  [pic 14]

Potencia AC:  [pic 15]

Potencia DC:  [pic 16]

Eficiencia:  [pic 17]

Corriente pico:  [pic 18]

1. Ecuaciones rectificador monofásico carga RC  

Tensión de rizado:  [pic 19]

[pic 20]

Tensión promedio:  [pic 21]

Factor de rizado:  [pic 22]

Componente de AC:  [pic 23]

Valor eficaz:  [pic 24]

Factor de forma:  [pic 25]

Corriente promedio:  [pic 26]

Corriente eficaz:  [pic 27]

Potencia AC:  [pic 28]

Potencia DC:  [pic 29]

Eficiencia:  [pic 30]

Corriente pico:  [pic 31]

DESARROLLO

Elementos usados

• 5 diodos 1N4007
• Kit de resistencias y condensadores
• Protoboard
• Cables de conexión
• Multímetro
• Trasformador
• Osciloscopio

Rectificador monofásico de media onda carga RC paralelo

Se realizó el siguiente circuito:

[pic 32]

• Con un valor de R= 100[Ω] y C= 10 [µF]

El valor de tao: [pic 33]

[pic 34]

Se obtuvo la siguiente gráfica:

[pic 35]

Datos experimentales

Los siguientes valores son calculados de acuerdo a las ecuaciones expresadas en el marco teórico, numeral C.

• Tensión de rizado.

  [pic 36]

• Tensión promedio.

 [pic 37]

• Componente de AC.

 [pic 38]

• Valor eficaz.

[pic 39]

• Factor de rizado.

[pic 40]

• Factor de forma

[pic 41]

• Corriente promedio

[pic 42]

• Corriente eficaz

[pic 43]

• Potencia AC

[pic 44]

• Potencia DC

[pic 45]

• Eficiencia

[pic 46]

Datos teóricos

• Tensión de rizado.

  [pic 47]

• Tensión promedio.

 [pic 48]

• Componente de AC.

 [pic 49]

• Valor eficaz.

[pic 50]

• Factor de rizado.

[pic 51]

• Factor de forma

[pic 52]

• Corriente promedio

[pic 53]

• Corriente eficaz

[pic 54]

• Potencia AC

[pic 55]

• Potencia DC

[pic 56]

• Eficiencia

[pic 57]

• Con un valor de R= 1[kΩ] y C= 10 [µF]

El valor de tao: [pic 58]

[pic 59]

Se obtuvo la siguiente gráfica:

[pic 60]

Datos experimentales

Los siguientes valores son calculados de acuerdo a las ecuaciones expresadas en el marco teórico, numeral C.

• Tensión de rizado.

  [pic 61]

• Tensión promedio.

 [pic 62]

• Componente de AC.

 [pic 63]

• Valor eficaz.

[pic 64]

• Factor de rizado.

[pic 65]

• Factor de forma

[pic 66]

• Corriente promedio

[pic 67]

• Corriente eficaz

[pic 68]

• Potencia AC

[pic 69]

• Potencia DC

[pic 70]

• Eficiencia

[pic 71]

Datos teóricos

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