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8/17/2019 Rectificador Reporte SyCE
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Reporte – Practica 1 -
Rectificación
Semiconductores y Circuitos Eléctricos
Facilitador: Ing. Fernando Hernández Contreras
Nombre del Alumno:
Francisco Javier Pérez Díaz
Án gel Adolfo Go nz ál ez Ga rcí a
08/04/2016
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Introducción
Rectificador de media onda
La corriente y voltaje que las compañías
distribuyen a nuestras casas, comercios
u otros es corriente alterna. Para que los
artefactos electrónicos que allí tenemos
puedan funcionar adecuadamente, la
corriente alterna debe de convertirse en corriente continua.
Para realizar esta operación se utilizan diodos semiconductores
que conforman
circuitos rectificadores. Inicialmente se reduce el voltaje de
la red (110 / 220 voltios
AC u otro) a uno más bajo como 12 o 15 Voltios AC con
ayuda de un
transformador. A la salida del transformador se pone el circuito
rectificador. Latensión en el secundario del transformador es
alterna, y tendrá un semiciclo
positivo y uno negativo.
Polarización del diodo en sentido directo
Durante el semiciclo positivo el diodo queda polarizado en
directo, permitiendo el
paso de la corriente a través de
él. Ver gráfico. Si el diodo es
considerado como ideal, este se
comporta como un cortocircuito,(ver gráfico), entonces toda
la
tensión del secundario
aparecerá en la resistencia de
carga.
Polarización del diodo en sentido inverso
Durante el semiciclo negativo, la
corriente entregada por el
transformador querrá circular ensentido opuesto a la flecha
del
diodo. Si el diodo es considerado
ideal entonces este actúa como
un circuito abierto y no habrá
flujo de corriente. La forma de
onda de salida de un rectificador
de 1/2 onda será como se muestra en la siguiente figura.
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Filtrado con capacitor (condensador)
La tensión de salida del rectificador de 1/2
onda anterior (una onda pulsante) muestra
con claridad un voltaje en corriente continua
que se pueda aprovechar (no es
constante). Ver semiciclo positivo de la
onda, cuando el diodo queda polarizado en
directo en el tutorial previo a éste. Pero si incluimos a la
salida de este y antes de
la carga un condensador (capacitor), este ayudará a aplanar la
salida. Cuando el
diodo conduce (semiciclo positivo) el capacitor se carga al
valor pico del voltaje de
entrada
En el siguiente semiciclo, cuando el diodo estápolarizado en
inversa y no hay flujo de corriente
hacia la carga, es el condensador el que entrega
corriente a la carga (el condensador se
descarga a través de la resistencia de carga). El
condensador al entregar corriente a la carga se
descarga (disminuye el voltaje en sus terminales). Ver la figura
anterior y la
siguiente, donde se puede ver con claridad la carga del
condensador y descarga
del condensador.
La tensión de rizado
A la variación
del voltaje (∆v)
en los
terminales del
condensador
(capacitor)
debido a la
descarga de
este en la
resistencia de carga se le llama tensión de rizado. La magnitud
de este rizado
dependerá del valor de la resistencia de carga y al valor del
capacitor.
En el semiciclo positivo el transformador entrega corriente (a
través del diodo) al
condensador C y a la resistencia RL, en el semiciclo negativo es
el capacitor el
que entrega corriente a la resistencia (se descarga). Si el
capacitor es grande
significa menos rizado, pero aun cumpliéndose esta condición, el
rizado podría ser
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grande si la resistencia de carga es muy pequeña (corriente en
la carga es
grande).
Rectificador onda completa con puente de diodos
El circuito rectificador de ondacompleta de la primera figura
más
abajo, es el que se utiliza si lo que
se desea es utilizar todo el voltaje
del secundario del transformador (en
el caso de un transformador con
derivación central). Cuando se utiliza
la derivación puesta a tierra, en el
circuito con transformador de
derivación central, la tensión de salida depende de la mitad de
la tensión del
secundario.
En este circuito el
transformador es alimentado
por una tensión en corriente
alterna. Los diodos D1 y D3 son
polarizados en directo en el
semiciclo positivo, los diodos y
D4 son polarizados en sentido
inverso. Ver que la corriente
atraviesa la resistencia de carga
RL.
En el semiciclo negativo, la
polaridad del transformador es el
inverso al caso anterior y los
diodos D1 y D3 son polarizados en
sentido inverso y D2 y D4 en
sentido directo. La corriente como
en el caso anterior también pasa
por la carga RL en el mismo
sentido que en el semiciclo positivo.
La salida tiene la forma de una onda
rectificada completa. Esta salida es
pulsante y para “aplanarla” se pone un
condensador (capacitor) en paralelo con
la carga. Este capacitor se carga a la
tensión máxima y se descargará por RL
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mientras que la tensión de salida del
secundario del transformador disminuye
a cero (“0″) voltios, y el ciclo se repite.
Ver las figuras.
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Desarrollo
Materiales:
1 Diodo IN4008
1 Puente de Diodos W08 1 Capacitor Electrolítico 47
uf
1 Capacitor Electrolítico 1000 uf
1 Resistencia 1kΩ
1 Puntas de Prueba
Osciloscopio
Transformador de 18v
Para empezar con la práctica, se pide construir un rectificador
de ½ y además su
factor de rizado añadiendo un capacitor que estará en paralelo
con la resistencia
de 1 kΩ.
Circuito Eléctrico
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Como se puede apreciar, aquí tenemos el rectificador de ½ onda y
se puede
visualizar en el osciloscopio, la forma de onda que genera.
Después se añadirán un capacitor electrolítico de 47uf y 1000uf
respectivamentepara formar un filtro en la salida de la
rectificación para poder tener una salida más
constante y sin tanta caída de voltaje.
Como se puede observar en las imágenes siguientes, con el
aumento del valor de
capacitor, se puede reducir este factor de rizado y así tener la
salida de voltaje con
menos caídas del mismo.
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47uf
1000uf
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Para continuar con la práctica, se procedió a realizar un
rectificador de onda
completa, donde se podrá comparar la forma de onda que puede ser
generada
contra la de media onda.
Para después, al igual que en el rectificador anterior, se
agregaran capacitorescon los mismos valores para revisar
resultados.
47uf
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1000uf
Como se puede observar en el osciloscopio, se sigue produciendo
un factor de
rizado pero ahora es menor y conforme el valor del capacitor se
puede observar
menor factor de rizado.
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Conclusión
La función del circuito de media onda es eliminar uno de los dos
semiperiodos de
una señal alterna senoidal, proveniente del secundario del
transformador. El
componente electrónico que se usa para este fin es el diodo, que
tiene lapropiedad de conducir en un solo sentido.
Un rectificador de onda completa es un circuito empleado para
convertir una señal
de corriente alterna de entrada (Vi) en corriente continua de
salida (Vo) pulsante.
A diferencia del rectificador de media onda, en este caso,
la parte negativa de la
señal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la
señal se convertirá en
negativa, según se necesite una señal positiva o negativa de
corriente continua.
Y con esto, es una forma de saber la rectificar la energía, y
así emplear este
sistema en un proyecto mucho mayor para poder aprovechar al
máximo más
oportunidades que nos brinda.
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Firma Anexa
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