RECTIFICADOR MONOFSICO DE ONDA COMPLETA
Introduccin:La mayora de los dispositivos electrnicos necesitan
una tensin continua para funcionar correctamente. Como las lneas de
tensin son alternas, la primera cosa que debemos hacer es convertir
la tensin de lnea alterna en tensin continua. La parte del
dispositivo electrnico que produce esta tensin se llama fuente de
potencia. Dentro de las fuentes de potencia hay circuitos que
permiten que la corriente fluya solo en una direccin. Estos
circuitos se llaman rectificadores.Objetivos:Visualizar la seal
rectificada de onda completa mediante un puente rectificador de
diodos.Analizar matemtica y fsicamente el efecto que producen estos
tipos de rectificadores; en un circuito elctrico Reconocer la forma
de la tensin resultante de un rectificador de onda completa
alimentado con una seal senoidal.Comprender la operacin de un
circuito rectificador con puente de diodos (puente rectificador)
como rectificador de onda completa. Fundamento
TericoRectificacinTanto la generacin como la transmisin y conversin
de energa elctrica se realizan de una manera ms simple y eficiente
en corriente alterna. En efecto, la generacin de corriente alterna
no requiere contactos mviles (colectores, escobillas) susceptibles
de causar prdidas energticas y de sufrir desgastes. Asimismo,
debido a la resistencia de los conductores que forman una lnea de
transmisin, es conveniente que la corriente sea lo menor posible,
lo cual requiere, para una potencia dada, aumentar la tensin. Es
sabido que los transformadores de corriente alterna permiten llevar
a cabo esta conversin con alto rendimiento (bajas prdidas
energticas). Luego, con un transformador en destino es posible
reducir nuevamente la tensin a valores aceptables.Sin embargo,
dejando de lado los motores y los sistemas de iluminacin, la gran
mayora de los equipos con alimentacin elctrica funcionan con
corriente continua. Se plantea entonces la necesidad de convertir
la corriente alterna en continua, lo cual se logra por medio de la
rectificacin.Circuitos rectificadores ideales con carga resistivaLa
rectificacin se lleva a cabo por medio de uno o ms diodos. Como es
sabido, estos dispositivos idealmente permiten el paso de la
corriente en un sentido y lo bloquean en el otro. Existen varios
tipos de configuraciones rectificadoras elementales, pero en esta
oportunidad solo hablaremos de rectificadores de onda completa.
Rectificadores de onda completa tipo puenteEl rectificador en
puente, usa cuatro diodos en una disposicin de puente para lograr
la rectificacin de la onda completa. Esta es una configuracin
ampliamente usada con diodos individuales cableados como se
muestra, o con puentes de simple componente, donde el puente de
diodos est cableado internamente En la regin negativa de la entrada
los diodos que conducen son D1 y D4 y la configuracin es la que se
muestra. El resultado importante es que la polaridad a travs del
resistor de carga R se muestra en la figura. por lo que se
establece un segundo pulso positivo, como se muestra en la
siguiente figura. Durante un ciclo completo los voltajes de entrada
y salida aparecern como se muestra.
Cuando vS > 0, los diodos D1 y D2 estn polarizados en forma
directa y por lo tanto conducen, en tanto que D3 y D4 no conducen.
Despreciando las cadas en los diodos por ser stos ideales, resulta
vL = vS > 0. Cuando la fase de la entrada se invierte, pasando a
ser vS < 0, sern D3 y D4 quienes estarn en condiciones de
conducir, en tanto que D1 y D2 se cortarn. 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 la
salida se muestran en la figura siguiente.
Puede verificarse que ahora se aprovecha la totalidad de la onda
de entrada, y, adems, la corriente por la fuente ya no es
unidireccional como la que circula por la carga.Ripple (rizado) y
factor de rippleSi bien el objetivo ltimo de un rectificador es
obtener una tensin continua, es inevitable que superpuesta a sta
aparezcan componentes armnicos. Se define el ripple o rizado como
la suma de estos componentes:v(t) = Vmed + vripple(t). Para
cuantificar el ripple se introduce el factor de ripple, definido
como el cociente entre el valor eficaz del ripple y el valor medio
de la seal, expresado normalmente en forma porcentual:
donde
MEDICIONESb) Usando el osciloscopio medir:b1.-El voltaje,
conectando la tierra del osciloscopio en el punto 8 y la punta en
el punto 2 Dibujar la forma de onda que se observa con sus
valores
B2.-Conectando la tierra del osciloscopio en el punto 7 y la
punta del canal 1 en el punto 2 y la punta del canal 2 en el punto
6.
B3.- Conectando la tierra del osciloscopio en el punto 7 y la
punta del canal 1 en el punto 8 y la punta del canal 2 en el punto
6.Dibujar las formas de onda que se observa.