Electronica de potencia

1. INSTRUCCIONES:
I. Utilizando las fórmulas vistas en clase resuelva los siguientes problemas.
1. Un convertidor tipo ON-OFF se alimenta utilizando un voltaje monofásico de 230Vrms,50 Hz. El ciclo
de encendido es de 12 ciclos,mientras que el de apagado son 7 ciclos.Determine el valor efectivo del
voltaje de salida.
𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠 = 𝑉𝑟𝑚𝑠√
𝑛
𝑚 + 𝑛
= 230 (√
12
7 + 12
) = 182.78 𝑉𝑟𝑚𝑠
2. Un convertidor de AC tiene conectada una carga resistiva R = 10 Ω y se alimenta de una fuente de
voltaje de 120Vrms, 60 Hz. El tiristor se activa por 24 ciclos y se apaga 73 ciclos. Determine:
a) El valor efectivo del voltaje de salida
𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠 = 120 (√
24
24 + 73
) = 59.68 𝑉𝑟𝑚𝑠
𝐼𝑜𝑟𝑚𝑠 =
𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠
𝑅𝐿
=
59.68 𝑉𝑟𝑚𝑠
10Ω
= 5.968𝐴
𝐼𝑇 =
𝐴𝑟𝑚𝑠
√2
=
5.968 𝐴𝑟𝑚𝑠
√2
= 4.22𝐴
b) El factor de potencia de entrada.
𝐹𝑝 =
𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠 ∗ 𝐼𝑜𝑟𝑚𝑠
𝑉𝑟𝑚𝑠 ∗ 𝐼𝑜𝑟𝑚𝑠
=
59.68 𝑉𝑟𝑚𝑠 ∗ 5.96𝐴
120 𝑉𝑟𝑚𝑠∗ 5.96𝐴
= 0.5 𝑃𝑓
c) La corriente promedio de los tiristores.
𝐼𝑝𝑟𝑜𝑚 =
24
24 + 73
∗
120√2
𝜋 ∗ 10
= 1.33𝐴
3. Un controlador de AC tipo ON-OFF con una entrada de 230Vrms, 50 Hz, está conectado a una carga
resistiva de 20 Ω. El circuito se encuentra operando con un periodo de 30 ciclos encendido y50 ciclos
apagados. Determine
a) Corriente de salida efectiva
𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠 = 230 (√
30
30 + 50
) = 140.84 𝑉𝑟𝑚𝑠
𝐼𝑜𝑟𝑚𝑠 =
𝑉𝑟𝑚𝑠
𝑅𝐿
=
140.84 𝑉𝑟𝑚𝑠
20Ω
= 7.04𝐴
𝐼𝑇 =
𝐴𝑟𝑚𝑠
√2
=
7.04 𝐴𝑟𝑚𝑠
√2
= 5𝐴

2. b) Factor de potencia de entrada
𝐹𝑝 =
𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠 ∗ 𝐼𝑜𝑟𝑚𝑠
𝑉𝑟𝑚𝑠 ∗ 𝐼𝑜𝑟𝑚𝑠
=
140.84 𝑉𝑟𝑚𝑠 ∗ 7.04𝐴
230 𝑉𝑟𝑚𝑠 ∗ 7.04𝐴
= 0.60 𝑃𝑓
4. Un rectificador monofásico de media onda (unidireccional) alimenta a una resistencia de carga de 5 Ω
a partir de un voltaje Vs = 120 Vrms, 60 Hz. Si el ángulo de retardo del tiristor es α = π/6 calcule:
a) Valor efectivo del voltaje de salida
𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠 =
√2 ∗ 120
2
∗
(
√
2𝜋 −
𝜋
6
+ (
𝑠𝑒𝑛(
𝜋
6
)
2
)
𝜋
)
= 119.13 𝑉
b) Factor de potencia de entrada
𝐹. 𝑃 =
𝑃𝑜
𝑃𝑖
=
𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠
𝑉𝑠
=
119.13 𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠
120 𝑉𝑟𝑚𝑠
= 0.992
c) Corriente promedio en el tiristor
𝐼𝑠( 𝑝𝑟𝑜𝑚) =
𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠
𝑅𝐿
=
119.13 𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠
5Ω
= 23.82𝐴
5. Un regulador de AC monofásicobidireccional está alimentando a una carga resistiva de 10 Ω.El voltaje
de entrada es de 230Vrms 50 Hz. Si el ángulo de disparo es de 45 grados, calcule la potencia
consumida por la carga.
𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠 = √2 ∗ 230 ∗
(
√
𝜋 −
𝜋
4
+ (
𝑠𝑒𝑛2(
𝜋
4
)
2
)
2𝜋
)
= 219.30 𝑉
𝐼𝑠( 𝑝𝑟𝑜𝑚) =
𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠
𝑅𝐿
=
219.30 𝑉
10Ω
= 21.93𝐴
𝑃 = 𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠 ∗ 𝐼𝑜𝑟𝑚𝑠 = 219.30𝑉 ∗ 21.93𝐴 = 4.8 𝐾𝑊