Rectificador monofásico controlado por media onda

<p>El rectificador monofásico controlado por media onda, como sugiere su nombre, es un circuito rectificador que convierte la entrada de CA en salida de CC solo para el medio ciclo positivo del suministro de entrada de CA. La palabra “controlado” significa que podemos cambiar el punto de inicio de la corriente de carga controlando el ángulo de disparo del SCR. Estas palabras pueden parecer muy técnicas. Pero el disparo de SCR simplemente significa que el SCR se enciende en cierto momento cuando está polarizado hacia adelante.

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Circuito rectificador monofásico controlado por media onda:

Un circuito rectificador monofásico controlado por media onda consta de SCR/tiristor, una fuente de voltaje de CA y una carga. los carga puede ser puramente resistivo, inductivo o una combinación de resistencia e inductancia. Para simplificar, consideraremos una carga resistiva. En la siguiente figura se muestra un diagrama de circuito simple del rectificador controlado de media onda monofásico.

Rectificador monofásico controlado por media onda

v0 = Voltaje de salida de carga

i0 = corriente de carga

VT = Voltaje a través del tiristor T

Se deben tener en cuenta los siguientes puntos al hablar sobre el rectificador controlado:

  • La condición necesaria para encender el SCR es que debe tener polarización directa y se debe aplicar una señal de puerta. En otras palabras, un SCR solo se encenderá cuando esté polarizado hacia adelante y disparado o activado.
  • El SCR solo se apagará cuando la corriente a través de él llegue por debajo de la corriente de retención y se aplique voltaje inverso durante un período de tiempo mayor que el tiempo de apagado del SCR.

Bueno, sigamos adelante con los puntos anteriores en mente. Supongamos que el tiristor T se dispara con un ángulo de disparo de α. Esto significa que cuando wt = α, se aplicará la señal de puerta y SCR comenzará a conducir. Consulte la figura a continuación.

Rectificador monofásico controlado por media onda: voltaje de salida y forma de onda de corriente

El tiristor T tiene polarización directa durante el semiciclo positivo de la tensión de alimentación. El voltaje de salida de la carga es cero hasta que se dispara el SCR. Una vez que se dispara SCR en un ángulo de α, SCR comienza a conducir. Pero tan pronto como la tensión de alimentación se vuelve cero en ωt = π, la corriente de carga se vuelve cero y después de ωt = π, el SCR se polariza inversamente. Por lo tanto, el tiristor T se apagará en ωt = π y permanecerá en estado APAGADO hasta que se dispare nuevamente en ωt = (2π+α).

Por lo tanto, el voltaje de salida de carga y la corriente para un ciclo completo de voltaje de suministro de entrada se pueden escribir como

v0 = VmSinωt para α≤ωt≤ π

i0 = VmSinωt / R para para α≤ωt≤ π

Cálculo del voltaje de salida de carga promedio:

Como sabemos, el valor promedio de cualquier función f(x) puede calcularse usando la fórmula

Fórmula de valor promedio para cualquier función

Calculemos ahora el valor promedio del voltaje de salida para el rectificador controlado de media onda monofásico.

Valor medio de tensión para rectificador controlado monofásico de media onda

De la expresión del voltaje de salida promedio, se puede ver que, al cambiar el ángulo de disparo α, podemos cambiar el voltaje de salida promedio. El voltaje de salida promedio es máximo cuando el ángulo de disparo es cero y es mínimo cuando el ángulo de disparo α = π. Esta es la razón por la que se llama rectificador controlado por fase.

La corriente de carga promedio para el rectificador controlado de media onda monofásico se puede calcular fácilmente dividiendo el voltaje de salida de carga promedio por la resistencia de carga R.

Calculemos ahora el valor cuadrático medio (rms) de la tensión de carga.

Tensión de carga RMS para rectificador monofásico controlado de media onda

El valor RMS de la corriente de carga se puede calcular dividiendo el voltaje de carga rms por la resistencia R. Esto significa que,

Corriente de carga RMS I0rms= Voltaje de carga RMS / R

El voltamperio de entrada se puede calcular como

Voltaje de entrada Amperio

= Voltaje de suministro RMS x Corriente de carga RMS

= VsxI0rms

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