Generalidades acerca de rectificadores

Rectificación
Tanto la generación como la transmisión y conversión de energía eléctrica se realizan
de una manera más simple y eficiente en corriente alterna. En efecto, la generación de
corriente alterna no requiere contactos móviles (colectores, escobillas) susceptibles de causar
pérdidas energéticas y de sufrir desgastes. Asimismo, debido a la resistencia de los
conductores que forman unalínea de transmisión, es conveniente que la corriente sea lo
menor posible, lo cual requiere, para una potencia dada, aumentar la tensión. Es sabido que
los transformadores de corriente alterna permiten llevar a cabo esta conversión con alto
rendimiento (bajas pérdidas energéticas). Luego, con un transformador en destino es posible
reducir nuevamente la tensión a valores aceptables.
Sinembargo, dejando de lado los motores y los sistemas de iluminación, la gran
mayoría de los equipos con alimentación eléctrica funcionan con corriente continua. Se
plantea entonces la necesidad de convertir la corriente alterna en continua, lo cual se logra por
medio de la rectificación.
Rectificadores de media onda
En la figura 1 se representa esquemáticamente un rectificador de media onda en elcual un diodo se interpone entre la fuente y la carga. Cuando la tensión vS de la fuente es
positiva, el sentido de la corriente es favorable y se produce la circulación, por lo cual
suponiendo el diodo ideal (y por lo tanto sin caída de tensión), será vL = vS. Cuando, en cambio,
vS < 0, el diodo no conduce y entonces vL = 0. Esto se ilustra en la figura 2 para una típica señal
senoidal. Seha indicado tanto la tensión en la carga como la corriente que circula por ella y por
la fuente (la tensión y las corrientes en este caso difieren únicamente en un factor de escala).
Invirtiendo el diodo se logra una tensión negativa.
Figura 1. Un sencillo rectificador de media onda.

Figura 2. Entrada y salida del rectificador de media onda de la figura 1.

Es interesante destacar que latensión en la carga es unidireccional (positiva) pero no
continua (constante). Esta forma de onda no es la deseable para alimentar dispositivos
electrónicos, que generalmente requieren una alimentación constante. Este problema se
solucionará más adelante con el empleo de filtros.
Rectificadores de onda completa tipo puente
El circuito rectificador de media onda tiene como ventaja su sencillez,pero adolece de
dos defectos: 1) no permite utilizar toda la energía disponible, ya que los semiciclos negativos
son desaprovechados; 2) en el caso típico en el que la fuente es el secundario de un
transformador tiende a producirse una magnetización del núcleo debido a que el campo
magnético es unidireccional. Esta magnetización se traduce en que la saturación magnética se
alcanza convalores menores de corriente, produciéndose deformaciones en la onda.Estos
inconvenientes se resuelven con los rectificadores de onda completa. El primer ejemplo es el
rectificador tipo puente, ilustrado en la figura 3.
Figura 3. Rectificador de onda completa tipo puente.

Cuando vS > 0, los diodos D1 y D2 están polarizados en forma directa y por lo tanto
conducen, en tanto que D3 y D4 noconducen. Despreciando las caídas en los diodos por ser
éstos ideales, resulta vL = vS > 0. Cuando la fase de la entrada se invierte, pasando a ser vS < 0,
serán D3 y D4 quienes estarán en condiciones de conducir, en tanto que Di y D2 se cortarán. El
resultado es que la fuente se encuentra ahora aplicada a la carga en forma opuesta, de manera
que vL = -vS > 0. Las formas de onda de la entrada y lasalida se muestran en la figura 4.
Figura 4. Entrada y salida del rectificador de onda completa de la figura 3.

Puede verificarse que ahora se aprovecha la totalidad de la onda de entrada, y,
además, la corriente por la fuente ya no es unidireccional como la que circula por la carga,
evitando la magnetización del núcleo del transformador.

Rectificadores de onda completa con punto medio...