Este documento describe los conceptos básicos de los rectificadores de media onda. Explica que un rectificador convierte la corriente alterna en continua y que los rectificadores de media onda se usan comúnmente en aplicaciones de baja potencia. Luego, analiza circuitos rectificadores de media onda con cargas resistivas y resistivas-inductivas, y resuelve problemas relacionados. Finalmente, introduce rectificadores de media onda con filtros de condensador.
Apuntes de la asignatura Electrónica de Potencia, Tomo II, de la Escuela Politécnica Superior, Ingeniería Técnica Industrial de la Universidad de Jaén (España). En la actualidad se utilizan como ayuda para la asignatura Electrónica de Potencia del Grado de Ingeniería Electrónica Industrial. Realizados con la participación de distintos alumnos de la Escuela de este universidad y en esta versión, con la participación activa y directa de Marta Olid Moreno en 2005. Gracias por tu excelente trabajo y buen hacer, cuando no existía en castellano ninguna referencia del tema sirvió y sirve de material de apoyo para el estudio de esta disciplina. Profesor Juan D. Aguilar Peña. Departamento de Ingeniería Electrónica y Automática de la Universidad de Jaén.
Apuntes de la asignatura Electrónica de Potencia, Tomo II, de la Escuela Politécnica Superior, Ingeniería Técnica Industrial de la Universidad de Jaén (España). En la actualidad se utilizan como ayuda para la asignatura Electrónica de Potencia del Grado de Ingeniería Electrónica Industrial. Realizados con la participación de distintos alumnos de la Escuela de este universidad y en esta versión, con la participación activa y directa de Marta Olid Moreno en 2005. Gracias por tu excelente trabajo y buen hacer, cuando no existía en castellano ninguna referencia del tema sirvió y sirve de material de apoyo para el estudio de esta disciplina. Profesor Juan D. Aguilar Peña. Departamento de Ingeniería Electrónica y Automática de la Universidad de Jaén.
Las fuentes de alimentación conmutadas (switching)Jomicast
Los circuitos de una fuente de alimentación conmutada es esencialmente un convertidor DC-DC, con un voltaje de salida cuya magnitud puede se controlada. Estas fuentes poseen un alto rendimiento, menor tamaño, y peso. Producen mucho menos perdidas que las fuentes convencionales lineales.
Este amplificador se caracteriza por tener una muy alta impedancia de entrada, una muy baja impedancia de salida, una ganancia de voltaje ligeramente menor a la unidad y ganancia de corriente alta.
Los estabilizadores o reguladores de tensión, son dispositivos electrónicos cuya misión es conseguir estable la tensión de salida de una fuente de alimentación.
Niveles de Resistencia en Corriente Directa o Estática, Resistencia en Corriente Alterna o Dinámica y Resistencia Promedio en Corriente Alterna en Diodos
Las fuentes de alimentación conmutadas (switching)Jomicast
Los circuitos de una fuente de alimentación conmutada es esencialmente un convertidor DC-DC, con un voltaje de salida cuya magnitud puede se controlada. Estas fuentes poseen un alto rendimiento, menor tamaño, y peso. Producen mucho menos perdidas que las fuentes convencionales lineales.
Este amplificador se caracteriza por tener una muy alta impedancia de entrada, una muy baja impedancia de salida, una ganancia de voltaje ligeramente menor a la unidad y ganancia de corriente alta.
Los estabilizadores o reguladores de tensión, son dispositivos electrónicos cuya misión es conseguir estable la tensión de salida de una fuente de alimentación.
Niveles de Resistencia en Corriente Directa o Estática, Resistencia en Corriente Alterna o Dinámica y Resistencia Promedio en Corriente Alterna en Diodos
2. Introducción
Un rectificador convierte alterna en corriente continua. La finalidad de un
rectificador puede ser generar una salida continua pura o proporcionar
una onda de tensión o corriente que tenga una determinada
componente continua.
En la práctica, el rectificador de media onda se utiliza principalmente en
aplicaciones de baja potencia, ya que la corriente media de la red de
suministro no será cero y una corriente media distinta de cero puede
causar problemas en el funcionamiento de los transformadores.
3. Carga Resistiva
Creación de una componente de continua utilizando un conmutador
electrónico
En la figura se muestra un rectificador de media onda con una carga
resistiva. El generador es de alterna y el objetivo es crear una tensión de
carga que tenga una componente de continua no nula.
El diodo es un interruptor electrónico básico que solo permite el paso de
corriente en un sentido. En el semiciclo positivo del generador de este
circuito, el diodo conduce (polarizado en directa). Considerando que el
diodo sea ideal, la tensión en un diodo polarizado en directa es igual a
cero y la corriente es positiva.
7. Carga Resistiva
La componente continua de la corriente para la carga
resistiva pura es:
La potencia media absorbida por la resistencia en la
figura 1 puede calcularse a partir de
17. Carga Resistiva-Inductiva
Las cargas industriales contienen típicamente una cierta
inductancia, además de su resistencia.
Cuando la tensión del generador pasa por
cero, convirtiéndose en positiva en el circuito de la
figura 2, el diodo se polariza en directa. La ecuación de
la ley de Kirchhoff para tensiones que describe la
corriente en el circuito para el diodo ideal polarizado en
directa es:
20. Carga Resistiva-Inductiva
La solución puede obtenerse expresando la corriente
como la suma de la respuesta forzada y la respuesta
natural:
La respuesta forzada para este circuito es la corriente
existente después de que la respuesta natural haya
decaído a cero. En este caso, la respuesta forzada es la
corriente sinusoidal de régimen permanente que existiría
en el circuito si el diodo no estuviera presente.
Esta corriente de régimen permanente puede
obtenerse mediante un análisis de fasores, que da
como resultado
32. Carga Resistiva-Inductiva
Solución
Solución Inciso b
Si lo metemos en Wolfram tenemos
http://www.wolframalpha.com/input/?i=integrate+%28%281%2F%282pi%29
%29%280.936+sin%28x-0.361%29%2B0.331+e^%28-
x%2F0.377%29%29+dx+from+x%3D0+to+3.50
34. Carga Resistiva-Inductiva
Solución
Solución Inciso c
Si lo metemos en Wolfram tenemos
http://www.wolframalpha.com/input/?i=sqrt%28integrate+%28%281%2F%28
2pi%29%29%280.936+sin%28x-0.361%29%2B0.331+e^%28-
x%2F0.377%29%29^2+dx%29+from+x%3D0+to+3.50
36. Carga Resistiva-Inductiva
Solución
Solución Inciso d
Si lo metemos en Wolfram tenemos
http://www.wolframalpha.com/input/?i=integrate+%28%28100sin%28x%29%
29%28%281%2F%282pi%29%29%280.936+sin%28x-0.361%29%2B0.331+e^%28-
x%2F0.377%29%29%29+dx+from+x%3D0+to+3.50