Resumen

En este artículo se presenta un modelo lineal de un rectificador monofásico con factor de potencia unitario (CPF) en configuración medio puente. El modelo propuesto se obtiene a través de la técnica de promedio móvil y análisis cuasi estático. Esta metodología se aplica al CPF a fin de encontrar las funciones de transferencia que rigen su comportamiento dinámico, para una estructura de control en cascada, formada por dos mallas de control anidadas, de las cuales la malla interna se caracteriza por tener un mayor ancho de banda. Por último, se muestran algunos resultados de la implementación del rectificador controlado digitalmente por un procesador digital de señales (DSP).

INTRODUCCIÓN

El factor de potencia (FP) es un indicador que representa la eficiencia del proceso de utilización de la potencia eléctrica, incluso para cargas no lineales. Una de las etapas de conversión de energía más usadas por las cargas conectadas a la línea de distribución son los conversores de corriente alterna a corriente directa (CA/CD), generalmente llamados rectificadores. La etapa de potencia implementada por los rectificadores puede hacerse de muy diversas formas, pero algunas de ellas son más apropiadas para unas aplicaciones que para otras. Esto depende de su eficiencia, generación de ruido de alta frecuencia, potencia manejada, tipo de alimentación, etc.

Cuando el conversor CA/CD se caracteriza por tener un FP cercano a la unidad, se denomina corrector del factor de potencia (CFP). En (Redl y Kislovski, 1995; Singh et al., 2003) puede consultarse un buen compendio de configuraciones de CFP. Es importante resaltar que el efecto de una única carga de baja potencia, con un FP bajo, conectada a red de distribución, puede ser despreciable; mientras que el efecto acumulativo de la conexión de varias cargas con las características enunciadas, en la mayoría de los casos, afecta significativamente el comportamiento de la red de distribución (Redl y Kislovski, 1995). En la revisión hecha sobre la temática involucrada en el diseño e implementación del CFP, se encontraron diversos análisis de esquemas de control basados en diferentes técnicas de modelamiento (Zheren y Smedly, 1998; Erickson y Maksimovic, 2001).

Como parte del desarrollo de los proyectos Rectificador de voltaje controlado por DSP, con corrección de factor de potencia y bajo contenido armónico (Hay et al., 2005) e Implementación de un controlador digital para un motor de inducción trifásico (Fajardo y Ojeda, 2008), del grupo de investigación en Sistemas de Control, Electrónica de Potencia y Gestión de Innovación Tecnológica (CEPIT), de la Pontificia Universidad Javeriana, se modeló un rectificador con factor de potencia unitario en configuración de medio puente a partir de la técnica de promediación y análisis cuasi estático (Erickson y Maksimovic, 2001), que permite orientar el diseño del control a una compensación convencional tipo proporcional integral y derivativo (PID).

• Materias:Energía eléctrica Circuitos eléctricos
• Subjects:Electric power Electric circuits
• Palabras claves:Rectificadores de corriente eléctrica; Electrónica de potencia; Circuitos electrónicos
• Keywords:Electric current rectifiers; Power electronics; Electronic circuits