Post on 13-Sep-2015
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Rectificador de media onda con distintos tipos de carga
Un rectificador convierte corriente alterna en corriente continua. La finalidad de un rectificador puede ser generar una salida continua pura o proporcionar una onda de tensin o corriente que tenga una determinada componente continua. En la prctica, el rectificador de media onda se utiliza principalmente en aplicaciones de baja potencia, ya que la corriente media que suministra no ser cero y una corriente media distinta de cero puede causar problemas en el funcionamiento de los transformadores. Aunque las aplicaciones prcticas de este circuito son limitadas, merece la pena, realmente, analizar detalladamente el rectificador de media onda, pues una comprensin pormenorizada del mismo permitir al estudiante avanzar en el anlisis de circuitos ms complicados con un mnimo de esfuerzo.
ELECTRNICA DE POTENCIA
Una forma de onda peridica no sinusoidal puede describirse mediante una serie de Fourier de seales sinusoidales
Fuente Sinusoidal y carga no lineal Si una fuente de tensin sinusoidal se aplica a una carga no lineal, la forma de
onda de la corriente no ser sinusoidal, pero puede representarse como una
serie de Fourier. Si la tensin es la sinusoide:
Operando
Factor de Distorsin y THD
THD
Ejemplo 1 Una fuente de tensin sinusoidal de v(t) = 100 cos (377t) V
se aplica a una carga no lineal, dando lugar a una corriente
no sinusoidal que se expresa en forma de serie de Fourier
del siguiente modo: Determine: (a) La potencia absorbida por la carga, (b) el factor de potencia de
la carga, (c) el factor de distorsin de la corriente de carga y (d) la distorsin
armnica total de la corriente de carga.
THD
Rectificador con carga R
Rectificador con Carga RL
Carga RL
Ejemplo 2
Con los valores: R = 100 , L = 0,1 H, w = 377 rad/s y Vp = 100 V para el rectificador de media onda de la Figura , determine: (a) una expresin para
la corriente de este circuito, (b) la corriente media, (c) la corriente eficaz,
(d) la potencia absorbida por la carga R-L y (e) el factor de potencia.
es aproximad 201 o 3,5 rad
Continua Ejemplo 2
Calculo del ngulo de conduccin (Dewan)
Con el ngulo de la impedancia ingreso, intercepto la curva y saco en la abcisa el ngulo en donde i(wt) se anula
Calculo de Iav e Ief (Dewan)
IN = 0,32 = Z/Vp*Iav IRN = 0,5 = Z/Vp *Ief
Iav = Vp*0,32/Z = 100*0,32/106,9 = 0,3 A Ief = Vp*IRN/Z= 100*0,5/106,9= 0,468 A
Simulador
Mtodo de Resolucin 2
Calculo de Potencia
Pmedia = 22,3 W
Armnicas
Irms=(Io2+(I1/(2)0,5)2+ (I2/(2)0,5)2+)0,5= 0,468 FD= I1rms/Irms = 0,33/0,468 = 0,706
THD = (Irms2-I1rms2/I1rms2)0,5= 1 FP= cos * FD cos = 0,67/0,706= 0,95 = 18,4
THD de la corriente I
Irms = 0,35456 sin Io THD = (Irms2-I1rms2/I1rms2)0,5= 0,393
Componentes de la I(t)
Desfasaje entre Vin(t) e I1(t)
t= 0,913 ms = 19,7 cos= 0,94
Calculo de an y bn (analtico)
Aplicando estas integrales a la ecuacin de la corriente I(wt)
WX Mxima Usando el programa Mxima para el calculo de integrales
an=1/*(integrate((0.936*sin(wt-0.361)+0.331*exp(-wt/0.377))*cos(n*wt),wt,0,3.5))
bn=1/*(integrate((0.936*sin(wt-0.361)+0.331*exp(-wt/0.377))*sin(n*wt),wt,0,3.5))
n= 1 a1= - 231113897948311/492027824692041= -150 m
n=2 a2= - 58218129034745/130391213336494= -140 m
n=3 a3=1053860614217/8292857650492632= 0,0404 m
n=4 a4= - 3049222146030355/108317896297822344= - 9 m
n=5 a5= - 349294290523153/19259140524473663= - 5,77 m
n=1 b1= 516329101882426/366333044981739 = 450 m
n=2 b2= - 1064601917881179/2903792762194058= - 117 m
n=3 b3= 131118873279447/3173943424193521= 13 m
n=4 b4= - 3132729658077570/33833689815069277= - 29 m
n=5 b5= 383319084953094/18495769741241935= 6,6m
Calculo de an y bn (simulador)
Calculo Magnitud y Fase (Sim)
RMO con diodo de libre circulacin
Anlisis Permanente
Ejemplo Determine la corriente y la tensin media en la carga as como la potencia media
con R= 2 , L= 25 mHy, Vm= 100 v y f= 60 hz en un RMO con diodo de libre circulacin.
an=integrate((Vm*sin(wt)* cos(n*wt))/%pi,wt,0,%pi);
bn=integrate((Vm*sin(wt)*sin(n*wt))/%pi,wt,0,%pi);
a1= 0 calculando limite cuando n tiende a 1
b1=
P=
Continua Ejemplo con simulador
Con Microcap
Armnicos
RMO con carga RL y fem
Formas de onda
Trabajo Prctico N 2 Propuesto en pagina de la catedra
Encontrar para todos los circuitos; Iav, Voav, Irms, THD, FP
Electrnica de Potencia