Diodos

PRACTICA2: CIRCUITOS RECTIFICADORES
Objetivo:
Diseñar diferentes configuraciones de rectificadores de media onda y onda completa.

Material y Equipo

1 Osciloscopio
1 Generador de funciones
Cables de conexión.(BNC)
Multímetros
1 Transformador de 24 V de salida.
4 diodos 1N4007
Clavija y cable
Cinta de aislar
3 resistencias 10k, 1/2 watt

RECTIFICADOR DE ONDA

Eltipo de corriente más frecuente en la vida real es la corriente alterna, por ser más fácil de transportar a largas distancias. Ya se ha visto (en el apartado A) que algunas veces puede ser necesario proteger al circuito de inversiones de polaridad causadas por un despiste del usuario; por el mismo motivo puede ser necesario proteger un circuito pensado para funcionar en corriente continua de lossemiciclos positivos o negativos de tensión alterna. Para conseguir esto basta con conectar el diodo en serie con el generador de alterna (y una resistencia en paralelo a ambos), obteniéndose el siguiente circuito:



Circuito rectificador de media onda.
De esta manera conseguimos un rectificador de media onda, llamado así porque la tensión de salida generada (y que podríamos observarconectando a un osciloscopio los dos terminales que quedan al aire en el circuito de arriba) es una onda que coincide con la de entrada en los semiciclos positivos pero que pasa a 0 en los semiciclos negativos. Para mayor claridad se muestra la gráfica obtenida al simular este circuito con ElectronicsWorkbench. La línea azul corresponde a la entrada, la roja a la salida. Obsérvese cómo la salida pasa avaler 0 en cada semiciclo negativo de la entrada.

Gráfica de E/S del rectificador de media onda.
Para un mayor rendimiento puede ser más interesante el rectificador de onda completa. Este circuito no se consigue con un único diodo sino con un puente de 4 diodos conectados a una resistencia. La onda de salida generada es el valor absoluto de la de entrada, por lo que se genera una corrientesiempre positiva (o siempre negativa, si lo que nos interesa es mantener los semiciclos negativos) a la que podríamos llamar continua pulsante (es continua porque no cambia de sentido, pero no permanece a un valor constante). Es lo que se ha pretendido reflejar en la siguiente gráfica, donde la línea azul representa los semiciclos positivos y la línea roja, los negativos.




RECTIFICACION DEONDA COMPLETA
Puente de diodos
El nivel de dc que se obtiene a partir de una entrada senoidal puede mejorar al 100% si se utiliza un proceso que se llama rectificación de onda completa, La red más familiar para llevar a cabo la función aparece en la siguiente figura con sus cuatro diodos en una configuración en forma de puente. Durante el periodo t= 0 a T/2 la polaridad de la entrada se muestra enla figura. Las polaridades resultantes a través de los diodos ideales también se señalan mostrando que D2 y D3 están conduciendo, en tanto que D1 y D4 se hallan en estado "apagado". El resultado neto es la configuración, con su corriente y polaridad indicadas a través de R. Debido a que los diodos son ideales, el voltaje de carga Vo = Vi, según se muestra en la misma figura.

Puenterectificador de onda completa

Red de la figura 6 para el periodo 0 – T/2
del voltaje de entrada Vi
Trayectoria de conducción para la
región positiva de Vi.
Para la región negativa de la entrada los diodos conductores son D1 y D4, generando la configuración de la figura. El resultado importante es que la polaridad a través de la resistencia de carga R es la misma que en la figura, estableciendo unsegundo pulso positivo.

Trayectoria de conducción para
la región negativa de Vi.

Formas de onda de entrada y salida para
rectificador de onda completa
Debido a que el área arriba del eje para un ciclo completo es ahora doble, en comparación con la obtenida para un sistema de media onda, el nivel de dc también ha sido duplicado y
Vdc = 2( Ec. 2.7) = 2(0.318 Vm)
Si se emplea diodos...