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PRÁCTICA # 6
RECTIFICADORES
MONOFÁSICO CONTROLADO DE MEDIA ONDA
MONOFÁSICO SEMICONTROLADO TIPO PUENTE
Marcelo Pozo – [email protected],
Carlos Imbaquingo – [email protected],
Cristian Tasiguano – [email protected],
Leonardo Ortega – [email protected],
Xavier Domínguez – [email protected]
Miguel Argoti – [email protected]
María Trujillo – [email protected]
Laboratorio de Electrónica de Potencia
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1.
OBJETIVOS
Diseñar e implementar un rectificador monofásico controlado de media onda.
Diseñar e implementar un rectificador monofásico semicontrolado de onda completa.
2.
INFORMACIÓN
Para activar a los SCR de esta práctica, el estudiante debe generar un tren de pulsos como
señal de control. A este documento se encuentra anexada la información necesaria.
3.
PREPARATORIO
1. Dimensionar los elementos que forman parte del circuito de la Figura 1, para un ángulo de disparo entre 10 y 170 grados. Se debe considerar que el circuito de disparo
debe estar referido al cátodo del SCR [1]. Simular y presentar las formas de onda de
voltaje y corriente en la carga, en la línea y en el semiconductor.
Figura 1: Rectificador de Media Onda Carga RLE
2. Dimensionar los elementos que forman parte del circuito de la Figura 2, para un ángulo de disparo entre 10 y 170 grados. Se debe considerar que el circuito de disparo
debe estar referido al cátodo del SCR [1]. Simular y presentar las formas de onda de
voltaje y corriente en la carga, en la línea y en los semiconductores.
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Figura 2: Rectificador Semicontrolado Carga RLE
4.
PROCEDIMIENTO
1. Luego de la breve explicación del instructor, los estudiantes deben comprobar el funcionamiento de sus circuitos.
Se deben probar los diferentes circuitos para varios ángulos de disparo representativos, y en cada caso se deben tomar formas de onda de voltaje y corriente sobre la
carga. Medir las potencias Aparente, Activa, Reactiva y el factor de potencia.
5.
INFORME
El informe se elaborará de acuerdo a indicaciones del instructor. EL mismo consistirá
una breve descripción de lo realizado en la práctica, formas de onda y las conclusiones
que se deriven de la discusión de los resultados obtenidos.
Conclusiones.
REFERENCIAS
[1] José Rodríguez, Pablo Lezana, Samir Kouro, and Alejandro Weinstein. 11 - singlephase controlled rectifiers. In Muhammad H. Rashid, editor, Power Electronics Handbook (Third Edition), pages 183 – 204. Butterworth-Heinemann, Boston, third edition
edition, 2011.
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Anexo 1
Programa para el circuito detector de cruce por cero con microcontrolador.
Autor: Erick Pozo.
;****************************
;DEFINO VARIABLES
;****************************
;DEFINO ESPACIOS DE MEMORIA
.include"set_dseg.inc"
;****************************
;DEFINO VECTORES DE SALTO
.include"set_InterrupVectors.inc"
;****************************
;INICIO DEL PROGRAMA, CONFIGURACIONES INICIALES
Inicio:
;****************************
;CONFIGURO PUERTOS
.include"set_ports.inc"
;****************************
;CONFIGURO INTERRUPCIONES
.include"set_int.inc"
;****************************
;CONFIGURO TIMER
.include"set_timer0.inc"
;****************************
;CONFIGURO TIMER
.include"set_timer1.inc"
;****************************
;CONFIGURO ADC
.include"set_A2D.inc"
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sei
;****************************
;LAZO PRINCIPAL
main:
in r16,pinB
andi r16,0b00001000
lsl r16
in r19,pinD
andi r19,0b00010000
and r16,r19
out portC,r16
out portC,r16
rjmp main
;****************************
;INTERRUPCIONES
_Int0:
push r16
in r16,sreg
push r16
sts OCR1BH,r18
sts OCR1BL,r17
ldi r16,high(0)
sts TCNT1H,r16
ldi r16,low(0)
sts TCNT1L,r16
pop r16
out sreg,r16
pop r16
reti
;****************************
;LECTURA CONVERSOR
_ADC:
push r16
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in r16,sreg
push r16
lds r17,ADCL
lds r18,ADCH
cpi r18,high(200)
breq limit_down
brlo limit_down
salir__adc:
ldi r16,0b11111111
sts ADCSRA,r16
pop r16
out sreg,r16
pop r16
reti
limit_down:
cpi r17,low(205)
brlo limit
rjmp salir__adc
limit:
ldi r18,high(200)
ldi r17,low(200)
rjmp salir__adc
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Figura 3: Circuito de control y potencia para rectificador de media onda
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Figura 4: Circuito de control y potencia para rectificador de onda completa
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Anexo 2
CIRCUITO DE DISPARO
PARA SCR
DIAGRAMA DE BLOQUES DEL CIRCUITO
DE DISPARO PARA SCR
CIRCUITO DETECTOR DE CRUCE POR CERO
CIRCUITO DETECTOR DE CRUCE POR
CERO
• Este circuito determina el momento en que la
señal alterna corta el eje o cuando el voltaje
toma el valor de cero.
• Esta referencia es necesaria para poder
establecer un punto de referencia a partir del
cual se dispare el tiristor.
• En este caso no se detecta la pendiente de la
señal alterna puesto que el tiristor se dispara
dos veces en el periodo son pero solo conduce
cuando esta polarizado en directa. Esto se hace
para simplificar este circuito.
PULSO DE CRUCE POR CERO
PULSO DE CRUCE POR CERO
• En la grafica de las señales podemos ver
que cuando la señal alterna corta el eje se
genera un pulso, producto de la
comparación de una señal alterna
rectificada y un nivel de voltaje, el cual
controla el ancho del pulso.
• Este pulso debe ser de corta duración,
para disminuir el error, pero lo
suficientemente ancho para que sea
reconocido.
GENERADOR DE RAMPA
GENERADOR DE RAMPA
• Para poder controlar el ángulo de disparo
de los SCR es necesario generar una
rampa la cual debe estar sincronizada con
la señal alterna.
• La rampa se logra por medio de la carga
de un capacitor al cual se le suministra
una corriente constante para lograr que
sea lineal.
SEÑAL DE RAMPA
SEÑAL DE RAMPA
• La rampa se compara con una señal DC
la cual es modificada por un
potenciómetro y ambas son colocadas a la
entrada de un comparador obteniéndose a
la salida un pulso ajustable el cual en su
transición de subida determina el disparo
del tiristor.
CIRCUITO GENERADOR DE
PULSO
ENTRADA AL COMPARADOR
COMPARADOR Y TIMER 555
SALIDA DEL COMPARADOR
PULSO A LA SALIDA DEL
TIMER 555
• Para obtener un pulso estable de disparo
la señal enviada al transistor del
transformador de pulsos proviene de un
timer 555 configurado como monoestable,
logrando una independencia del ángulo de
disparo con el pulso que se envía al SCR.
SALIDA DEL TIMER 555
CIRCUITO TRANSFORMADOR DE PULSO
PULSO DE AGUJA
• Al momento de aplicar corriente a la base
del transistor, se produce una variación de
corriente entre colector emisor, esta pasa
por un transformador de pulsos el cual
genera un pulso de aguja ideal para el
encendido del SCR, cuando se quita la
corriente de base se produce por la
variación de corriente otro pulso pero este
negativo el cual se suprime con el diodo.