DEFINICIÓN

Tienen como finalidad suministrar tensión y corriente alterna variable a partir de una fuente alterna. Su operación se basa en la conexión y desconexión a intervalos regulares de la fuente sobre la carga.

Este convertidor esta conformado por dos semiconductores de potencia colocados en anti paralelo que controlan la conexión de la fuente en cada semi ciclo.

TIPOS

Controlado (SCR o TRIAC) Semi Controlado (SRC y Diodo)

• Este puente se construye con dos tiristores en antiparalelo o un triac.• La ventaja al utilizar un triac es que debido a que ambos tiristores se fabrican sobre la misma pastilla de silicio sus características son idénticas lo cual original que el control de los semi ciclos positivos y negativos sean idénticos eliminando cualquier componente de continua sobre la carga y fuente.• Al utilizar dos tiristores en antiparalelo como sus características no son idénticas sobre la carga pueden aparecer pequeñas diferencias en los semiciclos originando la aparición de una componente DC.•Entre las características de este puente se puede destacar: los tiristores no conducen simultáneamente, la tensión sobre la carga es la misma de la fuente cuando alguna de las dos componentes se encuentran en conducción y nula cuando están apagadas.•La corriente y tensión media sobre la carga y fuente son nulas si la operación del puente es simétrica para ambos semi ciclos•La corriente media sobre cada semiconductor no es nula debido a que si operación es unidireccional y su corriente eficaz por la simetría, corresponde a: 1/ √ 2 d e la de la carga.•El factor de distorsión armónica (THD) para la simulación en tensión es: 0.7726 y en corriente: 0.2589.•La tensión efectiva para este ángulo de disparo es de : 93.859V y la corriente efectiva es : 0.7496ª•Este puente para la misma carga y ángulo de disparo presenta mayor distorsión armónica que el semi controlado.

• Expresión de corriente para semi cicloi(t) = √2V/Z (sin(ωt −ϕ)−sin(α −ϕ)e^−(ωt−α)/tan(ϕ))Donde:Z = √ R2 + (ωL)2 ϕ = tan−1(wL/R)

Características Características

Expresión de corriente α ≤ ωt ≤ βi(t) = √2V/Z (sin(ωt −ϕ)−sin(α −ϕ)e^−(ωt−α)/tan(ϕ))Donde:Z = √ R2 + (ωL)2 ϕ = tan−1(wL/R)

Angulo de Apagado (β)sin(β −ϕ)−sin(α −ϕ)e^−(β−α)/tan(ϕ) = 0

Limite de controlabilidadComo la operación de este convertidos electrónico se basa en la operación no simultanea de las componentes electrónicas, esto se alcanza al cumplir la condición:α +2π ≥ βEl limite de controlabilidad del puente se obtiene para el rango de ángulo de encendidos comprendidos en el intervalo:ϕ ≤ α ≤ π

Tensión efectivaVrms =1/2π∫βα(√2V sin(ωt))^2 dωtVrms = V √ 1/2π [γ −sin(2β)/2 +sin(2α)/2]

Corriente efectivaIrms=√2V/Z√1/2π∫βα[(sin(ωt−ϕ)−sin(α−ϕ)e^−(ωt−α)tan(ϕ))]^2 dωtEl factor de distorsión armónica (THD) para la simulación em tensión es: 0.4582 y em corriente: 0.3265La tension efectiva para este ângulo de disparo es de: 108.1223V y la corriente efectiva es : 1.0014A.Este puente no se puede utilizar para el control de maquinas eléctricas debido a la componente de continua em tension ocacionaria la saturación del circuito magnetico del convertidor electromagnetico.

Angulo de Apagado (β)sin(β −ϕ)−sin(α −ϕ)e^−(β−α)/tan(ϕ) = 0

Limite de controlabilidadEl funcionamiento de este convertidor electrónico se basa en la operación no simultanea de las componentes electrónicas, esto se alcanza al cumplir la condición:α +π ≥ βEl valor límite de controlabilidad se alcanza cuando β = α + π, que corresponde al ángulo de apagado critico para pasar de operación no continuada a continuada. En esta condición si evaluamos el ángulo de apagado se obtiene:sin(α +π −ϕ)−sin(α −ϕ)e^−π/tan(ϕ) = 0−sin(α −ϕ)−sin(α −ϕ)e^−π/tan(ϕ) = 0sin(ϕ −α) · [1+e^−π/tan(ϕ)]= 0La expresión de [1+e^−π/tan(ϕ)] para cualquier valor de ϕ es positiva y esta acotada en el rango [1,2], es decir que para que la expresión anterior se anula en α = ϕ y es negativa para valores de α ≥ ϕ indicando que el ángulo de apagado es menor que el ángulo limite de α +π. Esta condición garantiza operación no continuada del puente.El limite de controlabilidad del puente se obtiene para el rango de ángulo de encendidos comprendidos en el intervalo: ϕ ≤ α ≤ π

Tensión efectiva Vrms =1/π∫βα(√2V sin(ωt))^2 dωtVrms = V √ 1/π [γ −sin(2β)/2 +sin(2α)/2]

Corriente efectivaIrms=√2V/Z√1/π∫βα[(sin(ωt−ϕ)−sin(α−ϕ)e^−(ωt−α)tan(ϕ))]^2 dωtLa corriente efectiva por cada tiristor se obtiene por superposición como: Irms = √ I^2 rmsT1+I^2rmsT2Como cada uno de los tiristores conduce en intervalos de tiempo iguales: IrmsT1= IrmsT2=Irms/√2

•Relés de estado solido.•Control de reactivos.•Arranque y control de velocidad de motores de inducción.•Control de iluminación.•Hornos de inducción.•Hornos industriales.

Aplicaciones