CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Capitolo 5
Raddrizzatori a diodi a frequenza di rete Raddrizzatori: concetti di base
Raddrizzatori a ponte monofase
Raddrizzatori raddoppiatori di tensione monofase
Effetto dei raddrizzatori monofase nei sistemi trifase con neutro
Raddrizzatori a ponte trifase
Confronto tra raddrizzatori mono e trifase
Valore di picco della sovracorrente e sovratensioni all’accensione
Problematiche e rimedi connessi alle armoniche della corrente di linea
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Capitolo 5
Raddrizzatori a diodi a frequenza di rete Raddrizzatori: concetti di base
Raddrizzatori a ponte monofase
Raddrizzatori raddoppiatori di tensione monofase
Effetto dei raddrizzatori monofase nei sistemi trifase con neutro
Raddrizzatori a ponte trifase
Confronto tra raddrizzatori mono e trifase
Valore di picco della sovracorrente e sovratensioni all’accensione
Problematiche e rimedi connessi alle armoniche della corrente di linea ed al basso fattore di potenza
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Schema a blocchi di raddrizzatore a diodi Interfaccia tra reti non controllata (da AC a DC) Schema a blocchi di raddrizzatore
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Circuito elementare con carico resistivo (a): raddrizzatore elementare con carico resistivo, (b) forme d’onda valore di picco della tensione inversa sul diodo:
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Contenuto armonico e THD
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Circuito elementare con carico R-L valore di picco della tensione inversa sul diodo:
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Circuito elementare con carico R-L Osservazione 1: il punto θ* di zero dipende solo da φ Osservazione 2: dato che il valore medio dipende da V, R e φ
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Circuito elementare con carico R-L 0.001 0.01 0.1 1 10 100 200 225 250 275 300 325 350 θ* 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete La corrente inizia a circolare quando vs>Ed
La corrente continua a circolare per un certo tempo dopo che vs
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Elevato ripple, basso PF
Dipendenza della prestazione dal valore di L
Componente continua nel secondario del trasformatore (saturazione del nucleo) Considerazioni generali sull’impiego del diodo singolo
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Circuito con diodo singolo, carico R-L e trasformatore 0 5 10 15 20 25 30 35 40 [ms] -150 -100 -50 0 50 100 150 -75 -50 -25 0 25 50 75 [V] [A] v s v L R load *i 2 i 1 i 2
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Id Raddrizzatore monofase con trasformatore a presa centrale I due secondari devono essere accoppiati molto bene (bassa induttanza di dispersione) per permettere il passaggio di corrente da un secondario all’altro senza discontinuità di flusso e conseguenti sovratensioni
Dimensionamento del trasformatore oneroso 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 it it Id Vl Vl Vs Vs Vs
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Raddrizzatore a ponte monofase Condensatore adeguato lato DC per filtraggio e accumulo energia Raddrizzatore a ponte monofase
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Analisi del raddrizzatore a ponte Per iniziare, due semplici casi (idealizzati) Configurazioni idealizzate di raddrizzatore a ponte con Ls=0
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Il raddrizzatore a ponte ridisegnato Si possono identificare due gruppi di due diodi ciascuno che conducono in alternativa (D1-D2 e D3-D4) Raddrizzatori a ponte della slide precedente ridisegnati
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Forme d’onda con carico puramente resistivo e con corrente d’uscita costante la forma d’onda della tensione d’uscita è la stessa
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Corrente assorbita dal raddrizzatore a ponte Ip.: corrente d’uscita Id costante
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Analisi del raddrizzatore a ponte con induttanza non nulla lato AC Ip.: corrente d’uscita Id costante Nel momento in cui vs diventa negativa, la corrente in Ls non può passare da +Id a –Id istantaneamente ma dovrà esserci un transitorio (commutazione) Essendo costante la corrente assorbita dal carico, per il principio di Kirchhoff applicato in A si ha che deve iniziare a circolare una corrente in D3, che diventerà Id nel momento in cui la corrente in D1 si annulla; a quel punto condurrà solo D3; analogo ragionamento nel nodo B vale per il trasferimento della corrente da D2 a D4 A B
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Effetto dell’induttanza non nulla lato AC Durante la conduzione simultanea di D1-D3 e D2-D4 la tensione tra A e B è praticamente nulla. Si perde quindi il contributo di vs durante la fase di commutazione e perciò il valore medio della tensione di uscita vd risulta inferiore di quanto ricavato nell’ipotesi Ls=0. A B
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Comprensione del fenomeno della commutazione di corrente Circuito elementare e forme d’onda con Ls=0 A sinistra: circuito durante la commutazione (inizio della semionda positiva di tensione)
A destra: circuito a commutazione completata
CAPITOLO 5: Raddrizzatori a diodi alla frequenza di rete Forme d’onda con commutazione di corrente Area Au: parte dell’integrale di v che viene “perso” nella commutazione (e quindi non dà contributo al valore medio)
Comments