Development and Design Of a 4000 Amp DC Rectifier for Industrial Metal Scrapping

• Autores: Aguilar Guevara, Nelson Alexander, Pineda Tito, Jerzhinio
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2026
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:20.500.12773/22008
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/22008
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Rectificador; DC; corriente.; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.01

Este artículo presenta el desarrollo y diseño de un rectificador DC de 4000A a 12VDC de alta eficiencia para desguace de metales, superando las limitaciones de los sistemas convencionales como baja eficiencia energética de 90-96%, control de corriente impreciso y mantenimiento frecuente. El sistema propuesto utiliza modulación PWM con IGBTs (15kHz) de tipo Half-Bridge, controlado por un microcontrolador ATmega328P y el circuito integrado SG3525N, logrando una eficiencia 5% veces mayor. Un sistema HMI que permite ajustes precisos de corriente/voltaje, adaptándose a diferentes metales necesarios en rangos distintos como cobre, aluminio, etc. Las protecciones avanzadas incluyen alertas y un sistema de mantenimiento predictivo, monitoreo en tiempo real y respuesta rápida a fallos mediante un microcontrolador ATMEGA 328P y contactores al vacío. Comparado con rectificadores convencionales basados en SCR, el equipo brinda una eficiencia energética de un 24% mayor al SCR, tiempo de inactividad en 40% y costos operativos, mejorando la pureza del metal recuperado. Este trabajo demuestra cómo la electrónica de potencia moderna puede optimizar procesos industriales de reciclaje metálico, combinando eficiencia, automatización y robustez para una recuperación sostenible.