Introducción

En el presente proyecto se hace una descripción de la teoría de los convertidores AC-DC controlado monofásico explicando las características de operación, control de compuerta y aplicaciones de su elemento principal, los tiristores.

Objetivo general

Diseñar e implementar un rectificador controlado monofásico a partir de elementos disponibles en el mercado con el fin de realizar un control de fase en voltaje.

Objetivos específicos

Estudiar las características de operación y el control de compuerta de los tiristores controlados por fase (o SCR).

Comprender el principio de funcionamiento y las características de los rectificadores controlados.

Definir el tiempo que se debe dedicar a la implementación de un laboratorio de este tipo.

Diseñar un circuito mediante un puente monofásico controlado con tiristores SCR.

CONVERSORES AC-DC

Los conversores (rectificadores) AC-DC con conmutación natural, son circuitos que permiten obtener potencia DC a partir de una Fuente de AC. La operación de un conversor AC-DC está basado en el encendido y apagado de los elementos rectificadores, los cuales son generalmente diodos y/o tiristores. El uso de tiristores como rectificadores a los cuales se les puede retardar en su activado, dan la posibilidad de obtener un voltaje variable DC en los terminales del conversor.

Los conversores AC-DC suelen clasificarse de acuerdo a las siguientes características:

- Número de fases de la red de alimentación.

- Número de pulsos del conversor (número de pulsos existentes en el voltaje DC de salida en un período de voltaje AC).

- Conexión de los elementos del conversor (diodos y tiristores).

- Uso de los elementos no controlados únicamente, o una combinación de controlados y no controlados. Conociéndolos como conversores no controlados, semicontrolados o controlados.

- Utilización o no de un diodo de conmutación.

LOS MICROCONTROLADORES

Son utilizados en circuitos electrónicos desde hace varios años permite reducir el tamaño y precio los diversos fabricantes amplias gamas de micro controladores para todas las necesidades pero los más aceptados son los Pic fabricados por Microchip Technology Inc. Entre ellos está elPic16F84 facilidad de uso precio lo han convertido en el más popular delos micro controladores. El micro es un dispositivo independiente y programable.

Control por ángulo de fase

Uno de los métodos más comunes para variar el valor eficaz de una tensión alterna es por medio del llamado control por ángulo de fase, en el cual, dado un semi-ciclo de la red, el interruptor se acciona o dispara en un determinado ángulo, haciendo que la carga esté conectada a la entrada por un intervalo de tiempo menor o igual a un semi-ciclo.

 La siguiente figura muestra la tensión de entrada, y la tensión aplicada a la carga. Durante el ángulo de retraso el triac no conduce, por lo que la carga no recibe tensión, luego se dispara (conduce) y la parte que falta para completar el semi-ciclo positivo es aplicada a la carga. Esto se repite para el semi-ciclo negativo. El control de los tiempos de disparo del triac nos permite regular la tensión aplicada a la carga.

La corriente promedio entregada a la carga puede variarse alterando lacantidad de tiempo por ciclo que el Triac permanece en el estadoencendido. Si permanece una parte pequeña del tiempo en el estado encendido, el flujo de corriente promedio a través de muchos ciclos será pequeño, en cambio si permanece durante una parte grande del ciclo de tiempo encendido, la corriente promedio será alta.