1.-RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETAUn rectificador de onda completa
es un circuito empleado para convertir una senal de corriente
alterna en una senal de corriente continua de salida pulsanteTipos
de Rectificadores de Onda Completa1) RECTIFICADOR CON DOS
DIODOS
En el circuito de la figura, ambos diodos no pueden encontrarse
simultneamente en directa o en inversa, ya que las diferencias de
potencial a las que estn sometidos son de signo contrario; por
tanto uno se encontrar polarizado inversamente y el otro
directamente. La tensin de entrada (Vi) es, en este caso, la media
de la tensin del secundario deltransformador.Tensin de entrada
positiva
El diodo 1 se encuentra en polarizacin directa (conduce),
mientras que el 2 se encuentra en inversa (no conduce). La tensin
de salida es igual a la de entrada.Nota:los diodos en posicin
directa conducen altas corrientes,en posicin inversa alta
tensiones.Tensin de entrada negativa
El diodo 2 se encuentra en polarizacin directa (conduce),
mientras que el diodo 1 se encuentra en polarizacin inversa (no
conduce). La tensin de salida es igual a la de entrada pero de
signo contrario. El diodo 1 ha de soportar en inversa la tensin
mxima del secundario .
2) PUENTE DE GRAETZ O PUENTE RECTIFICADOR DE DOBLE ONDA
En este caso se emplean cuatro diodos con la disposicin de la
figura. Al igual que antes, slo son posibles dos estados de
conduccin, o bien los diodos 1 y 3 estn en directa y conducen
(tensin positiva) o por el contrario son los diodos 2 y 4 los que
se encuentran en directa y conducen (tensin negativa).A diferencia
del caso anterior, ahora la tensin mxima de salida es la del
secundario del transformador (el doble de la del caso anterior), la
misma que han de soportar los diodos en inversa, al igual que en el
rectificador con dos diodos. Esta es la configuracin usualmente
empleada para la obtencin de onda continua.Tensin
rectificada[editar]Vo (corriente continua de salida) = Vi (
corriente alterna de entrada) = Vs/2 en el rectificador con
diodos.Vo = Vi = Vs en el rectificador con puente de Graetz.Si
consideramos la cada de tensin tpica en los diodos en conduccin,
aproximadamente 0,6V; tendremos que para el caso del rectificador
de doble onda la Vo = Vi - 1,2V. 2.-RECTIFICACIN MONOFSICA
CONTROLADAEs un tipo de regulacin mucho ms complicada de
implementar, pero proporciona un control total de la carga. El
esquema de este tipo de rectificadores seria como el de los
anteriormente expuestos, aadiendo entre la carga y la salida
rectificada, de forma conceptual, un interruptor. Este
'interruptor' denominados tiristores (SCR) permitira o cortar el
paso de la seal dentro de un ngulo correspondiente entre 0 y 180
grados de la onda Senoidal, permitiendo un control de potencia
dentro de esos ngulos de disparo.Cabe aadir que la complejidad
reside en el diseo del sistema de control, donde el 'interruptor'
conceptual ha de ser sustituido por un circuito tan complicado como
requiera el dispositivo.3.-MODOS DE OPERACIN DE UN RECTIFICADOR
MONOFASICO DE ONDA COMPLETA
4.-RECTIFICADOR MONOFASICO DE ONDA COMPLETA CON CARGA RL Y
FUERZA ELECTROMOTRIZ
5.-CALCULOS GRAFICOS Y ANALITICOS DE FORMAS DE ONDA
a) CORRIENTE INSTANTANEALa corriente instantnea define el valor
de nuestra funcin de corriente en cada momento en el tiempo, por lo
que para nuestro analisis deberemos considerar los casos tipicos de
la onda cuadrada, la onda triangular y la onda senoidal.
Onda cuadrada: Para este tipo de onda debemos definir sus
valores en partes, para poder realizar su analisis, por lo que
podemos planter la ecuacin deacuerdo a la siguiente expresin
matemtica:
Donde:k= imaxt/2= mitad del periodo, siempre y cuando se trate
de una funcin simetrica.
De lo anterior concluimos que para determinar el valor promedio
debemos evaluar una integral para cada intervalo, y posteriormente
realizamos la suma algebraica de cada solucin para obtener la
solucin de nuestro sistema.
Onda senoidal: Este tipo de onda maneja una forma en terminos de
la magnitud y frecuencia, a diferencia de la anterior que es
ampliamente evidenciada, debemos analizar los terminos que se
despliegan en la grafica para construir su ecuacin general.
Donde:i max = Valor mximo de la corrientew= velocidad angular en
terminos de la frecuenciaf= frecuencia
Onda triangular:Para una onda como la que se define en este
grafico, es necesario plantearla por partes, la primera parte es
una recta que pasa por el eje de las ordenadas en el punto -imax y
posteriormente decrece en proporcion inversa a la pendiente
original:
6.- INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA SOBRE LOS PARAMETROS DE LOS
SEMICONDUCTORESSi los semiconductores son sometidos a altas
temperaturas habr un aumento de pares de electron-hueco lo que
aumentara las corrientes de fuga,, esta accin trmica se evita ya q
puede causar la ruptura del elemento.Los valores de corrientes a
considerar son:Intensidad media nominal (IF(AV)): es elvalormedio
de la mxima intensidad de impulsos sinusoidales de 180 que el diodo
puede soportar.
Intensidad de pico repetitivo (IFRM): es aquella que puede ser
soportada cada 20 mseg, con una duracin de pico a 1 mseg, a una
determinada temperatura de la capsula (normalmente 25 C).
Intensidad directa de pic no repetitiva (IFSM): es el mximo pico
de intensidad aplicable, una vez cada 10 minutos, con una duracin
de 10 mseg.7.-MODOS DE OPERACIN DE LOS DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES
DE POTENCIA Modos de operacin del MOSFETCorte VGS< Vth donde
Vthes la tensin de umbral del transistorRegin lineal u hmica Cuando
VGS> Vthy VDS< ( VGS Vth)Saturacin o activa Cuando VGS>
Vthy VDS> ( VGS Vth)
Modos de operacin del TRANSISTOR Unin BipolaRCORTE Al invertir
las condiciones de polaridad del funcionamiento en modo activo,
INVERSA corriente de colector = corriente de emisor = 0, (Ic= Ie=
0)SATURACIN corriente de colector corriente de emisor = corriente
maxima, (Ic Ie= Imax) Operacin : Modo interruptor, rectificadores,
convertidores y conmutadores.8.- DISIPACIN DE POTENCIA EN
CONMUTACINExiste una disipacin de potencia en conmutacin durante el
tiempo de recuperacin inversa que puede llegar a producir
sobrecalentamiento y destruccin del semiconductor.
9.-DISIPADORES DE POTENCIASiempre que por un elemento
semiconductor circule una corriente elctrica, se genera una perdida
de potencia que elevan las temperaturas del mismo, estas perdidas
son ocasionadas poe el efecto joule y se ve mas seguido en la
electrnica de potencia,Esta temperatura debe ser evacuada
rpidamente con el fin de evitar que la temperatura interna llegue
al mximo permitido porque de lo contrario ocacionara mal
funcionamiento e incluso la desruccin del dispositivo.La mayora de
los sistemas de enfriamiento de dispositivos se realiza por forma
de conveccin, es una forma externa de aislar la temperatura del
componente.