diodos

CAPITULO XIII
RECTIFICADORES CON FILTROS

13.1 INTRODUCCION
En este Capítulo vamos a centrar nuestra atención en uno de los
circuitos más importantes para el funcionamiento de los sistemas
electrónicos: El rectificador con filtro, el cual es un elemento esencial
de las Fuentes de Voltaje DC. La función de las Fuentes de Voltaje DC,
cuyo diagrama de bloques podemos observar en la Figura 1,es
proporcionar energía en la forma adecuada a la mayor parte de los
sistemas electrónicos, tomándola del sistema AC comercial, el cual
opera a una frecuencia de 60Hz y cuyo voltaje r.m.s. nominal fase neutro en Venezuela es de 120 Vr.m.s. El rectificador con filtro cumple
una función fundamental en la operación de las Fuentes de Voltaje DC.
La función del transformador es doble: Aisla laFuente del
sistema AC y ajusta el valor pico del voltaje al valor deseado (en este
caso transforma la señal sinusoidal de 120 Vr.m.s. en otra señal
sinusoidal de por ejemplo 15 Vr.m.s.).
El rectificador con filtro transforma la señal alterna en una
señal de una sola polaridad (aunque todavía con variaciones
considerables del nivel de voltaje).
Finalmente, el regulador produce el voltaje DCde salida requerido
y reduce las fluctuaciones de dicha salida hasta mantenerlas dentro de
los límites estipulados.

Fig. 1.- Diagrama de Bloques de una Fuente de Voltaje DC

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En los próximos puntos vamos a definir un serie de parámetros
que caracterizan a las Fuentes de Voltaje DC en su conjunto, para
luego concentrarnos en el rectificador con filtro y su interacción con
eltransformador.
13.2 PARAMETROS CARACTERISTICOS DE LAS FUENTES DE VOLTAJE
La salida de toda fuente de voltaje presenta la forma de onda
mostrada en la Figura 2. Sobre esta señal, vamos a definir los
parámetros característicos indicados en los próximos apartados.

Fig. 2.- Forma de onda de salida de una Fuente de Voltaje DC
13.2.1 Voltaje de Rizado.
Se denomina Voltaje de Rizado a la diferenciaentre el voltaje
máximo y el voltaje mínimo de la forma de onda de salida de la fuente
de Voltaje DC. Por lo tanto:
Vr = Vmax - V min

(13.1)

El Voltaje de Rizado debe especificarse indicando la carga de la
Fuente con la que se ha realizado la medición, entendiendo por "carga"
la cantidad de corriente que dicha Fuente debe suministrar al circuito
conectado a ella. Usualmente el Voltaje deRizado se especifica para la
máxima carga que puede manejar la Fuente de Voltaje DC.

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13.2.2 Factor de Rizado
Se denomina Factor de Rizado a la relación porcentual entre el
Voltaje de Rizado y el valor máximo de la Fuente de Voltaje DC. Esto
es:
Fr =

Vr
Vmax

x 100% =

Vmax - V min
Vmax

x 100%

(13.2)

Al igual que el Voltaje de Rizado, el Factor de Rizado seespecifica
para la máxima carga que puede manejar la Fuente de Voltaje DC.

13.2.3 Regulación de Carga
La Regulación de Carga es una medida de la capacidad de la
Fuente de Voltaje DC de mantener constante su voltaje de salida
cuando varía la carga conectada a ella, es decir, la cantidad de
corriente que debe proporcionarle al circuito que está alimentando. Se
define utilizando la siguienteexpresión:
Rc =

VoImax - V oImin
VoImax

x 100%

(13.3)

Donde:
VoImin = Voltaje de salida a máxima carga
VoImax = Voltaje de salida sin carga (corriente cero)
Cuanto mejor es la calidad del regulador de la Fuente de Voltaje
DC , menor es la Regulación de Carga. Una Fuente de Voltaje ideal tiene
una Regulación de Carga igual a cero.
13.2.4 Regulación de Línea
La Regulación de Línea esuna medida de la capacidad de la
Fuente de Voltaje DC de mantener constante su voltaje de salida
cuando varía el valor del voltaje AC máximo aplicado a la entrada del
rectificador. Se define utilizando la siguiente expresión:

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RL =
Donde:

VoVimax - V oVimin
VoVimin

x 100%

(13.4)

VoVimax = Voltaje de salida cuando el voltaje AC pico a
la entrada es máximo
VoVimin =...