Comportamiento de V y I en un rectificador de M.O ante diferentes tipos de cargas

Con el propósito de estudiar el comportamiento de la forma de onda de voltaje (V) y corriente (I) de un circuito rectificador de media onda (R.M.O). He simulado en Simulink/Matlab un circuito R.M.O con diferentes cargas para poder entender su comportamiento.

Simulación

 

He analizado varias combinaciones de tipo de carga. Combinando R, L, C, Vcd y diodo rueda libre, he podido notar su comportamiento, mas sin embargo que en algunos casos se repite el comportamiento, voy a compartir los casos que para mi son mas resultantes.

El eje de tiempo no se ven los cortes exactos en los periodos, pero con una conversión podemos resolver eso.

Para tener una referencia del periodo, con la siguiente conversión se puede guiar.  (0.02*21600*pi)/180=7.53 radianes, entonces el eje esta un poquito mas allá de 2pi=6.28rad y en tiempo el periodo debería ser 0.0166seg.

Carga L con fuente de Voltaje DC invertida:

Se puede ver que la corriente va aumentando y que se encuentra en modo continuo, es decir nunca se hace cero, parece que tiende al infinito.

Matemáticamente la corriente se trabaja con Fourier, porque esta en modo continuo. Con respecto al voltaje, la fuente Vdc=50 y si miramos detenidamente la gráfica de voltaje, se puede observar que la gráfica no comienza en cero y tampoco debería comenzar en cero porque hay una fuente de voltaje Dc que tiene su efecto en la salida de voltaje (Vo). Se pudiera hacer una raya imaginaria en -50 y donde encuentre el voltaje Rms es donde se produce el alfa o angulo de disparo.

Carga R,L con fuente de Voltaje DC :

La fuente Dc sigue siendo 50v y lo podemos comprobar en la gráfica. el angulo de disparo pareciera en un tiempo de 0seg y con una amplitud de voltaje de 50v, pero no lo es, lo que pasa es que la grafica no tiene el suficiente zoom para observar de mejor manera su comportamiento, a pesar de esto se puede notar que la grafica de voltaje en color azul no se solapa con el eje de voltaje.

El angulo de disparo (alfa) se encuentra en el punto donde el voltaje ac es igual al voltaje dc, es decir en la amplitud de 50v, pero en ese momento ya han pasado algunos segundos y estos segundos que pasaron para que se encuentren es el valor de alfa.

Para los efectos de tener el mismo circuito pero con la fuente dc invertida, se obtiene la misma gráfica pero es como si le quitáramos 100v de amplitud y quedara desde -50v.

La Gráfica de voltaje pasa por debajo de cero por el efecto del inductor, en el ciclo negativo el inductor se descarga y el voltaje de salida que se ve es Vdc, por lo tanto se ve un cambio brusco, en el punto donde hay el cambio brisco esta beta (angulo de extincion), si vemos la grafica de corriente vemos que conduce desde alfa hasta beta.
 

Carga R,L,-Vdc con Diodo Rueda Libre :

Ante todo debemos saber el papel que hace el diodo rueda libre  (R.L), que en la figura es el diodo (D2). El diodo Rueda Libre se usa para reducir la cantidad de Riple o Rizado. En los rectificadores pasa un pequeño rizado y con este diodo podemos eliminar el rizado.

He notado que  en un circuito R.M.O con R.L y con carga L Vdc o L, o en tal caso R L -Vdc, la corriente de salida es continua, esto quiere decir que matemáticamente se trabaja con Fourier. Si vemos este caso la corriente nunca baja a cero, se mantiene de forma continua.


Otra detalle que he podido observar, es que a pesar que exista un inductor la gráfica de salida de corriente nunca pasara por debajo de cero, cosa que en un R.M.O sin rueda libre si pasa, por el efecto del inductor.


En un circuito R.M.O con R.L y con  carga resistiva, el diodo R.L no hace nada, el comportamiento gráficamente del voltaje y corriente de salida es el mismo como el de un circuito R.M.O con carga resistiva.

Carga L,Vdc con Diodo Rueda Libre :

Carga Inductiva y con Diodo Rueda Libre :

  Si quieres ver otros comportamientos de la forma de onda de voltaje y corriente de salida en la sección de formularios he subido un pdf con mas información, recuerda que tu critica o aporte es importante.

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