Practica #2: Análisis transitorio de diodos de potencia con carga RC, RL y RLC

Practica #2: Análisis transitorio de diodos de potencia con carga RC, RL y RLC

G. Álvarez; A. Bravo; B. Vega

oalvarezm@est.ups.edu.ec abravoo@est.ups.edu.ec bvegap@est.ups.edu.ec 

Universidad Politécnica Salesiana - Sede Cuenca    

Laboratorio de Electrónica Potencia I.

Resumen-- En la práctica actual, se realizará el análisis del régimen transitorio de una carga RL, RC y RLC acoplados a un diodo de potencia, se observará cómo se comportan la corriente y el voltaje cuando se alimenta de una fuente de corriente continua.

Palabras claves— Diodo de potencia, régimen transitorio, capacitiva, inductiva.

1. OBJETIVOS.

• Realizar los cálculos matemáticos para los circuitos R, R-L, R-C en régimen transitorio.
• Simular y armar los circuitos.
• Obtener las gráficas de respuesta para cada circuito.

1. INTRODUCCIÓN

Un circuito antes de llegar a una situación estacionaria o régimen permanente pasa por un periodo de transición durante el cual tensiones y corrientes varían hasta llegar a la condición de equilibrio impuesta por la red. Este régimen transitorio viene condicionado por los componentes que almacenan energía: bobinas y condensadores. El análisis se realiza resolviendo las ecuaciones diferenciales que resultan de aplicar las leyes de Kirchhoff y determinando las constantes de integración que resultan de las condiciones iniciales del circuito.

1. MARCO TEÓRICO.

Diodos de Potencia.

Los diodos don dispositivos unidireccionales; es decir la corriente circula de ánodo a cátodo. Su control se realiza mediante la inversión de la tensión ánodo cátodo. Está formado simplemente por una unión PN.

El comportamiento del diodo responde a la siguiente ecuación. [2]

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En donde:

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Fig. 1. Curva del comportamiento del diodo

Una de las principales diferencias entre un diodo de potencia frente a un diodo de señal es que los de potencia al manejar corrientes altas tienen la necesidad de disipar mayor potencia, es por eso que producen calor rápidamente, y se busca la forma de disipar este calor mediante algún método como por ejemplo sumergirlos en aceite. Los diodos de potencia son mucho más grandes que los de señal; y mientras mayores intensidades tengan que manejar más aumentará su tamaño. [1][3]

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Fig. 2. Diodos de potencia.

Características dinámicas de los diodos.: Las pérdidas en conmutación se da principalmente durante el tiempo de recuperación inversa del diodo.

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CARACTERÍSTICAS DE LOS DIODOS:

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Fig. 4. Principales características de los diodos de potencia.

1. DESARROLLO Y RESULTADOS

[3]Los datos que utilizamos para la realización de la práctica son los siguientes:

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Las capacitancias estuvieron conectadas en paralelo al igual que las resistencias, por lo cual realizamos el cálculo respectivo para encontrar la equivalente de cada elemento.

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Se realizaron las simulaciones en Multisim para representar los circuitos armados en el laboratorio.

• Circuito RL.

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Fig. 5. Diagrama eléctrico parte A carga RL

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• Función de corriente

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• Función de voltaje

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• Circuito RC

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Fig. 6. Diagrama eléctrico parte B carga RC.

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• Función de corriente:

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• Función de voltaje:

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• Carga RLC

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Fig. 7. Diagrama eléctrico parte C carga RLC

Los cálculos de este circuito varían ya que tenemos dos elementos activos, la capacitancia y la inductancia los cuales acompañan a la resistencia.

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