Rectificadores. Rectificador de media Onda

 Rectificadores

Prof: Pedro Cermeño

1. Rectificador de media Onda.

Considérese el siguiente circuito y el voltaje VE  aplicado a la entrada:

[pic 1]

[pic 2]

La grafica del Voltaje VE en función del tiempo  es la siguiente:

[pic 3]

[pic 4]

        Analicemos el comportamiento del circuito para el semiciclo positivo del voltaje alterno, es decir, la parte que va desde t = 0 hasta t = T/2. En esta parte de la onda de voltaje el diodo esta polarizado en directo, por lo tanto conduce y el voltaje de salida VS es  igual al voltaje de entrada VE menos la pequeña caída de tensión VT que ocurre en el diodo.  VT = 0,7v si el diodo es de silicio y VT = 0,3v si el diodo es de germanio.

[pic 5]

Figura 3. Circuito equivalente con el diodo polarizado en directo.

        Para el semiciclo negativo comprendido entre t = T/2 y t = T, el diodo esta polarizado inversamente por lo que no conduce comportándose como un circuito abierto originando que el voltaje de salida sea de 0 voltios, como se muestra a continuación:  

[pic 6]

Figura 4. Circuito equivalente con el diodo polarizado en inverso.

A partir del análisis anterior se puede obtener ahora la grafica del voltaje de salida VS, la cual se muestra a continuación debajo de la grafica del voltaje de entrada VE.

[pic 7]

        [pic 8]

En esta grafica podemos observar que el voltaje de salida VS, auque es pulsante, es un voltaje de corriente directa, es decir, siempre tiene una misma polaridad y por lo tanto la corriente que produce tendrá también un solo sentido de circulación.

Además podemos ver que la amplitud del voltaje de salida VS es igual a:Vm - VT, donde VT es la pequeña caída de tensión que ocurre en el diodo. El valor Vcd es el voltaje promedio del voltaje pulsante VS,   y se calcula por medio de la siguiente expresión:

Vcd  = 0,318( Vm - VT  )

Ejemplo: Para el rectificador de media onda de la figura 1, grafique los voltajes de entrada y de salida si el voltaje de entrada VE tiene una amplitud de 20v y una frecuencia de 50Hz (El diodo es de silicio).

En primer lugar tenemos que:  Vm = 20v  y  f = 50Hz

           Entonces T = 1/f = 1/50Hz = 0,02seg = 20ms

           Luego T = 20ms; T/2 = 10ms; 3T/2 = 30ms; 2T = 40ms; 5T/2 = 50ms; .

           La amplitud del Voltaje rectificado será de: Vm - VT = 20v – 0,7v = 19,3v

          Vcd  = 0,318( Vm - VT  ) = 0,318(20v-0,7v) = 6,14v

A partir de los valores anteriores se obtiene la siguiente grafica:

[pic 9]

[pic 10]

1. Rectificador de onda completa.

Considérese el siguiente circuito y el voltaje senoidal VE aplicado a la entrada.

[pic 11][pic 12]

Para el semiciclo positivo del voltaje de entrada conducen los diodos D1 y D3 y los diodos D2 y D4 se comportan como circuitos abiertos como se muestra en la siguiente figura, donde además podemos ver que el voltaje de salida es igual al voltaje de entrada menos las dos pequeñas caídas de tensión en los dos diodos (VS = VE – 2VT).

[pic 13]

[pic 14]

Ahora para el semiciclo negativo del voltaje de entrada conducen los diodos D2 y D4 y los diodos D1 y D3 se comportan como circuitos abiertos. Al igual que en el caso anterior el voltaje de salida vuelve a ser igual al voltaje de entrada menos la caída de tensión de los dos diodos, conservando la misma polaridad como se muestra a continuación:

[pic 15]

 [pic 16]

A partir del análisis anterior se puede obtener ahora la grafica del voltaje de salida VS, la cual se muestra a continuación debajo de la grafica del voltaje de entrada VE.

[pic 17]

[pic 18]

En esta grafica se observa que el voltaje de salida VS es un voltaje de corriente directa en el cual el semiciclo negativo del voltaje de entrada ha sido invertido para hacerlo aparecer como positivo en la salida.  

En este caso la amplitud del voltaje de salida VS es igual a:Vm - 2VT, donde VT es la pequeña caída de tensión que ocurre en los diodos. El valor Vcd es el voltaje promedio del voltaje pulsante VS,   y se calcula por medio de la siguiente expresión:

Vcd  = 0,636( Vm - 2VT  )

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