Angulos de conducción de los diodos en los rectificadores de CA con filtro LC
Journal Title: Ingeniería Energética - Year 2002, Vol 23, Issue 3
Abstract
En este trabajo se presenta el cálculo de la forma de onda de la corriente en el inductor(iL) de un rectificador con filtro LC. El análisis de la forma de onda para niveles medios de corriente en el inductor, esto es, ángulos de conducción de los diodos menores de 1800 y con efecto apreciable de la energía almacenada en el inductor, no se encontró en la literatura consultada. La forma de onda es similar a las envolventes de la onda triangular de un regulador conmutado elevador trabajando como CFP parte del tiempo en operación continua y parte del tiempo en operación discontinua. Para los tiempos de conducción de los diodos se obtiene la ecuación diferencial para la corriente por el inductor, la que se soluciona mediante la transformada de Laplace resultando una ecuación con dos constantes a evaluar M y N. Para tiempos de inicio y fin de la conducción a través de los diodos (ti y tf) se iguala a cero iL(t) de donde se obtienen dos ecuaciones con dos incógnitas función de ti y tf. Igualando a cero la derivada de la corriente iL respecto al tiempo y considerando la descarga del capacitor durante el tiempo de corte de los diodos se obtienen otras dos ecuaciones las que permiten determinar ti y tf. Con estos valores se evalúan M y N quedando definida iL(t). Debido a la complejidad del sistema de ecuaciones, la solución se realiza mediante el programa Mathcad. Los resultados de simulación con PSPICE, teóricos y prácticos concuerdan con buena aproximación. In this paper, the inductor current (iL) waveform of an AC rectifier with LC filter is determined. The analysis of this waveform for medium current levels in the inductor was not found in the consulted literature. It is similar to the envelopes of the triangular signal of a boost switching regulator used as a PFC working part time in the continuos regime and part time in the discontinuos regime. For the diodes conduction times a differential equation for iL(t) is obtained and solved through Laplace transform. The solution comes in terms of two unknowns M and N. For the diodes initial and final conduction times (ti and tf), iL(t) is equated to zero from where two equations are got as functions of ti and tf. Equating to zero diL/dt at t=ti and considering the capacitor discharge during the cut time of the diodes, two other equations are obtained enabling the solution of the system of equations. Due to its complexity, the solution is obtained through Mathcad. PSPICE simulation results, theory and practice are in good agreement.
Authors and Affiliations
Hector S Trujillo Alvarado
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