Bachillerato Quimico Biologo

NOMBRE: Michelle Estefanía Viscaíno S.
GRUPO: GR 10
INFORME 3
TEMA: FILTROS CAPACITIVOS
OBJETIVO: Comprobar que con el uso de un filtro en un rectificador se disminuye el contenido de la componente alterna y se incrementa la componente continua.

I. DESARROLLO TEÓRICO
La mayoría de los dispositivos semiconductores requieren de una fuente de voltaje directo. Esta fuente de voltajedirecto puede ser una batería, pero, en la mayoría de los casos ésta se obtiene a partir de la línea de C.A. de 127 volts, 60 Hertz. La conversión de C.A. a C.D. (rectificación) se lleva a cabo mediante diodos semiconductores y ésta es quizás, la aplicación más común de estos últimos.
Los eliminadores de baterías que comúnmente empleamos en radios, grabadoras, calculadoras, etc., contienen entreotras partes un circuito rectificador.
Generalmente, los circuitos rectificadores emplean un filtro capacitivo para reducir la variación del voltaje de salida, con respecto al voltaje promedio de C.D. (disminuir el voltaje de rizo).
En ésta práctica mediremos las señales que se presentan en un circuito rectificador, desde el primario del transformador hasta el voltaje de salida de C.D. y el rizoque contenga, para dos casos distintos. Con estos datos calcularemos la regulación de los circuitos y las compararemos. Además veremos la relación que existe entre el voltaje secundario del transformador y el nivel de C.D. que deseamos a la salida del circuito rectificador.
Por otra parte, en el análisis y diseño de circuitos rectificadores es muy importante manejar correctamente los conceptos delvalor RMS (o eficaz), Valor pico (o máximo), valor promedio.

* Rectificador de media onda con filtro capacitivo

En la figura se ilustra el circuito de un rectificador de media onda con filtro capacitivo.

El capacitor y la resistencia configuran un filtro pasabajos. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que debido a la no linealidad del circuito que lo precede, el filtro no se limita amantener el valor de continua (valor medio) de la onda rectificada y rechazar los armónicos.
Mientras vS crece hacia valores positivos, el diodo se polarizará en forma directa y por lo tanto conducirá. Dado que la resistencia de la fuente y la resistencia dinámica del diodo se han considerado idealmente nulas, la tensión de salida (igual a la caída en el paralelo RL//C) seguirá a la de laentrada. Este proceso continuará hasta el momento t1 en que la tensión de entrada disminuya más rápidamente que la descarga de C a través de RL, ya que en ese caso el diodo pasará a estar polarizado inversamente y dejará de conducir. A partir de ese momento la tensión de salida se desvincula de la de la entrada, siguiendo la evolución exponencial de la descarga del capacitor a través de la resistenciade carga. Mientras tanto, la entrada continuará con su variación senoidal, se hará negativa y luego volverá a ser positiva. En un instante t2 la caída exponencial de la salida se cruzará con el ascenso senoidal de la entrada, y a partir de entonces el diodo volverá a conducir, repitiéndose el proceso anterior. Obsérvese que el diodo conduce sólo durante una fracción del período, por lo cualtanto su corriente de pico Ip como su corriente eficaz Irms pueden llegar a ser varias veces superiores a la corriente media, Imed. lo cual en general implica sobredimensionar los diodos.

* Rectificador de Onda Completa con filtro capacitivo
El objetivo del rectificador de onda completa es obtener corriente rectificada en los espacios de tiempo en los que el rectificador de media onda noconduce.
Esto se logra mediante la utilización de dos diodos, o también con una fuente de diodos.

El funcionamiento de este circuito, ilustrado en la figura 11, es enteramente similar al de media onda, con la única diferencia de que la caída exponencial (o su aproximación lineal) se encuentra con el pico negativo rectificado, en lugar de con el siguiente pico positivo.

Todas las conclusiones...