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REGULADORES DE C.A. DISIPATIVOS Se basan en la interposición entre la fuente y la carga de transistores de potencia que trabajan en la zona activa, restándole tensión a esta. Condiciones de uso: • •

Potencia de salida no superior a cientos de vatios Margen de regulación de tensión inferior al +-25% de la tensión o corriente media a proporcionar.

Su funcionamiento es similar aunque más complejo en la práctica que los reguladores de c.c. disipativos, por ser de c.a. (tensión y corrientes bidireccionales) y utilizar dispositivos unidireccionales (transistores). Claves de simplificación (interés práctico): •

•

“Manejar en los transistores disipadores únicamente la porción de tensión que se trata de regular, dejando paso directo sin pérdidas a una porción fija.” Ejemplo: Manejar un 30% de tensión nominal de salida de un estabilizador con un +15% de variación en la entrada, dejando pasar entre 100% y 130%. “Emplear un único transistor combinado con un puente de cuatro diodos que redirecciona la tensión y corriente a la polaridad conveniente a aquel”, permitiendo el uso de un dispositivo activo unidireccional en un circuito bidireccional

En la siguiente imagen podemos ver el esquema de un regulador de c.a. disipativo mediante transistor en la zona activa de puente de diodos.

Características del circuito anterior:

• • •

Se emplea para poca potencia, baja distorsión y alta precisión. Replica en c.a. del regulador disipativo de c.c. Se emplea para estabilizar la tensión de alimentación desde una red variable de la tensión nominal , asegurando una tensión de salida variable de la misma. Variabilidad: · ± % donde x es +p para el margen superior y –n para el inferior. Normalmente x=0.1 para ambos márgenes.

Estado de mínima tensión de entrada y carga nominal “El transformador eleva la tensión de entrada de modo que con su mínimo valor 1 − garantice la tensión de salida mínima en la carga 1− cortocircuitando el transistor.” Debe cumplirse: −

· −

=

−

−

=

+ −

−

+

Donde: • • •

: La caída de tensión con carga en el transformador. (0,08 para red de 230V) : La caída de tensión con carga en el conjunto de semiconductores (diodos + transistor saturado).(0,015 para red de 230V). = 1,206 para red de 230V.

Estado de máxima tensión de entrada y caga nominal Se produce cuando la tensión de entrada se eleva por encima de la mínima y el transistor debe entrar en la zona activa para que reste tensión a la carga y se ajuste a la nominal. Es la situación en la que debe restar la máxima tensión absorbiéndola entre sus terminales de potencia. Debe cumplirse: +% · − &á

=

(á)

= 0,237 para red de 230V.

Bucle de proporcionalidad: ,-. ÷ 0-.

&á

+% · −

Donde: •

−

= −

+% +%

Suponemos: • •

Carga resistiva. Mediante él, el control mantiene la tensión eficaz de salida dentro de los limites, asegurando una caída de tensión instantánea en el conjunto de diodos+transistor es proporcional a la intensidad instantánea.(Se comporta como una resistencia).

Potencia disipada en los semiconductores: 12,

. 4&

=5 ·

&á

·

=

&á

· 5 ·

=

&á

·1

Donde: •

6 : potencia nominal de salida del regulador.

Es aconsejable no emplear el procedimiento con potencia nominal de más de unos 200VA para no superar unos 50W de disipación en lo semiconductores. El transistor IGBT es aconsejable porque “se controla por tensión y tiene una mayor proporcionalidad entre intensidad de potencia y variable de control, facilitando el bucle de proporcionalidad.”

Bibliografía 1. Electrónica de Potencia: Componentes, topologías y equipos. Salvador Martínez García, Juan Andrés Gualda Gil