Rectificadores Electricos

Rectificadores eléctricos.

Los rectificadores eléctricos son los circuitos encargados de convertir la corriente alterna en corriente continua. Los más habituales son los construidos con diodos o con tiristores, aunque existen otros, pero que ya no se utilizan. Antes de avanzar en la explicación de los rectificadores, creo que sería necesario saber qué es exactamente lo que rectifican estos circuitos.

La señal que se recoge de la red tiene esta forma senoidal:

Dicha señal la denominados onda completa de corriente alterna. Es la onda que observaremos si la miramos a través de un osciloscopio.¡OJO!Aquí se puede observar tres semiciclos, dos positivos y uno negativo, un solo ciclo sería la suma de uno positivo y otro negativo.

Si a esta señal la hacemos pasar por un circuito de rectificación, esta señal nos saldrá rectificada de estas dos formas posibles (en líneas generales):

Si observamos bien esta señal, veremos que le falta un trozo con respecto a la de más arriba, a esta nueva señal se le denomina de media onda.Es decir, nos falta el semiciclo negativo de la corriente alterna. Pero esto es un desperdicio, porque perdemos energía, perdemos todos los semiciclos negativos. Por esta razón tenemos esta otra señal:

En esta señal hemos convertido los semiciclos negativos de la corriente alterna en semiciclos positivos, a ésto se le llama onda completa continua. Esta señal estaría muy bien, si nuestros aparatos de consumo domésticos no fuesen tan exigentes. Si nos fijamos bien, en esta última señal, nos daremos cuenta que entre cada semiciclo positivo existe un hueco, y precisamente esto, es lo que no les gusta nada a nuestros aparatos de consumo. Para solucionar este problema están los circuitos de filtro, que lo que hacen es eliminar los huecos existentes entre los ciclos.

Esto es básicamente la transformación que realizan los rectificadores, pero solo básicamente, porque cada circuito rectificador tiene sus propias características, algo que veremos en cada apartado.

Semiconductores

Un semiconductor es un elemento que se comporta como un conductor o como aislante dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre.

Semiconductores intrínsecos

En un cristal de valentina o Germanio que forma una estructura tetraédrica similar a la del carbono mediante enlaces covalentes entre sus átomos, en la figura representados en el plano por simplicidad. Cuando el cristal se encuentra a temperatura ambiente algunos electrones pueden absorber la energía necesaria para saltar a la banda de conducción dejando el correspondiente hueco en la banda de valencia (1). Las energías requeridas, a temperatura ambiente, son de 1,12 eV y 0,67 eV para el silicio y el germanio respectivamente.

Obviamente el proceso inverso también se produce, de modo que los electrones pueden caer, desde el estado energético correspondiente a la banda de conducción, a un hueco en la banda de valencia liberando energía. A este fenómeno de singadera extrema se le denomina recombinación. Sucede que, a una determinada temperatura, las velocidades de creación de pares e-h, y de recombinación se igualan, de modo que la concentración global de electrones y huecos permanece constante. Siendo "n" la concentración de electrones (cargas negativas) y "p" la concentración de huecos (cargas positivas), se cumple que:

ni = n = p

siendo ni la concentración intrínseca del semiconductor, función exclusiva de la temperatura y del tipo de elemento.

Ejemplos de valores de ni a temperatura ambiente (27ºc):

ni(Si) = 1.5 1010cm-3

ni(Ge) = 1.73 1013cm-3

Los electrones y los huecos reciben el nombre de portadores. En los semiconductores, ambos tipos de portadores contribuyen al paso de la corriente eléctrica. Si se somete el cristal a una diferencia de potencial se producen dos corrientes eléctricas. Por un lado la debida al movimiento de los electrones libres de la banda de conducción, y por otro, la debida al desplazamiento de los electrones en la banda de valencia, que tenderán a

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