Diodos

Objetivo General

 Obtener la señal en la salida y compararla con la señal en la entrada, así como, la función de transferencia de los circuitos rectificadores de media y de onda completa.

Objetivo Especifico

 Verificar el funcionamiento del diodo semiconductor como dispositivo rectificador

 Comprobar experimentalmente el funcionamiento del circuito rectificador de onda completa con transformador

MARCO TEÓRICO

RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA: El rectificador de onda completa utiliza ambas mitades de la señal sinusoidal de entrada, para obtener una salida unipolar, invierte los semiciclos negativos de la onda sinusoidal. Una posible estructuración en la que el devanado secundario es con derivación central para obtener dos voltajes vs, en paralelo con las dos mitades del devanado secundario con las polaridades indicadas.

Cuando el voltaje de línea de entrada (que alimenta al primario) es positivo, las señales vs serán positivas; el D1 conduce y D2 esta polarizado inversamente, la corriente que pasa por D1 circulara por R y regresara a la derivación central del secundario. El circuito se comporta entonces como rectificador de media onda, y la salida durante los semiciclos positivos será idéntica a la producida por el rectificador de media onda.

Durante el semiciclo negativo del voltaje de CA de la línea, los dos voltajes marcados como Vs serán negativos; el diodo D1 estará en corte yD2 conduce, la corriente conducida por D2 circulara por R y regresa a la derivación central. Por lo tanto durante los semiciclos negativos también el circuito se comporta como rectificador de media onda, excepto que ahora D2 es el que conduce. Es importante decir que la corriente que circula por R siempre circulara en la misma dirección y por lo tanto Vo será unipolar.

La onda de salida que se observa se obtiene suponiendo que un diodo conductor tiene una caída constante de voltaje VD0; por lo tanto la curva característica de transferencia del rectificador de onda completa.

El rectificador de onda completa obviamente produce una onda más enérgica que la del rectificador de media onda.

Para encontrar el PIV de los diodos en el circuito rectificador de onda completa se emplea la siguiente ecuación:

DIODO: Se forma juntando materiales tipo P y tipo N (usándose principalmente el Germanio y Silicio). En el momento en que son unidos los dos materiales, los electrones y los huecos en la región de la unión se combinan, dando por resultado una falta de portadores en la región cercana a la unión. A esta región de iones positivos y negativos descubiertos se le llama región de agotamiento, debido al agotamiento de portadores en esta región. El diodo se representa con el siguiente símbolo:

Diodo de Si = 0.7 V.

Un transformador como el mostrado es una máquina estática diseñada exclusivamente para ser alimentada por fuentes de c.a sinusoidales. El transformador tiene las siguientes características:

• Transfiere energía eléctrica de un circuito a otro sin cambio de frecuencia

• Lo hace bajo el principio de inducción electromagnética (Ley de Faraday)

• Tiene circuitos eléctricos aislados entre sí (sin conexión eléctrica entre las bobinas), que son eslabonados por un circuito magnético común (mediante un núcleo de hierro laminado)

Un transformador consta de dos bobinas devanadas en un núcleo (de hierro) común, la bobina primaria que se conecta a la fuente de alimentación sinusoidal recibe el nombre de devanado primario y la bobina que se conecta al circuito de salida recibe el nombre de devanado secundario. Al aplicar un voltaje V1 en el devanado 1 se induce (de acuerdo a la ley de Faraday) un voltaje V2 en el devanado 2. Las siguientes ecuaciones definen completamente el comportamiento de un transformador monofásico:

DIODOS RECTIFICADORES

La familia de diodos rectificadores está concebida especialmente para esta aplicación aunque los de baja potencia también pueden ser empleados como diodos de señal o conmutación en circuitos de CD o baja frecuencia y en aquellos de tipo digital que no requieran velocidad muy elevada.

El encapsulado de estos diodos depende de la potencia que se requiera disipar, para los de baja y media potencia se emplea el plástico hasta un límite de alrededor de 5W. Por encima de este valor se hace necesario un encapsulado metálico y en potencias más altas deberá estar la cápsula preparada para que pueda ser instalado el diodo sobre un radiador de calor, por medio de un sistema de sujeción a tornillo.

Cualquier sistema rectificador de corrientes, tanto monofásicas como trifásicas o polifásicas, se realiza empleando varios diodos según una forma de conexión denominada Puente; No obstante, también se utiliza otro sistema con dos diodos, como alternativa del puente, en algunos circuitos de alimentación monofásicos.

Debido al gran consumo a nivel mundial de diodos que más tarde son empleados en montajes puente, los fabricantes decidieron, realizar ellos mismos esta

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