Rectificadores de voltaje

Regional Distrito CapitalCentro de Gestión de Mercados, Logística y

Tecnologías de la Información

MANTENIMIENTO DE HARDWARE

Centro Gestión Comercial y MercadeoPrograma de Teleinformática

2008

Sistema de Gestión de la Calidad




Fecha: 17/07/08

Control del Documento

Nombre Cargo Dependencia Firma Fecha

AutoresHarold Mauricio Zamora Rojas

Alumno

Centro de Gestión de Mercados, Logística y


Harold zamora

17 de julio de 2008

Revisión Ing. José Méndez Instructor

Centro de Gestión de Mercados, Logística y






Fecha: 17/07/08

ACTIVIDAD

Utilizando el programa cocodrilo simular el funcionamiento del circuito rectificador del voltaje de media onda y onda completa.

Se debe aplicar el osciloscopio y los voltímetros amperímetros antes del filtro y después del filtro. Los esquemas correspondientes deben ser buscados en Internet

Todos los esquemas del proceso de simulación así como toda la teoría correspondiente a los circuitos rectificadores y todas las conclusiones personales del procedimiento deben ser 3entregadas por escrito a su instructor el DIA jueves 17 de julio a las 12:20am e incluye el correspondiente envió del email y del blog a las 12:20 pm

DESARROLLO:Rectificador de media onda

A continuación encontrara las imágenes correspondientes al desarrolloDe los circuitos rectificadores de media onda y onda completa





Fecha: 17/07/08

Para realizar esta simulación se necesita el programa cocodrilo el cual nos da la opción de simular muchas clases de circuitos

En la imagen anterior se observa el circuito rectificador de media onda y como se ve en la parte inferior esta es la grafica que da media onda porque la punta de el osciloscopio se encuentra después del diodo





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En la imagen anterior se puede observar el mismo circuito rectificador pero con la punta del osciloscopio antes del diodo y en la parte inferior se observa los gráficos que nos da el osciloscopio

Circuitos RectificadoresUna de las aplicaciones más importantes de los diodos, es el diseño de los circuitos rectificadores. Un diodo rectificador es esencial en las fuentes de alimentación cd necesarias para alimentar equipos electrónicos. Observemos en la figura que nos muestra un diagrama en bloques, la fuente de alimentación se conecta a la línea de 120V(rms) y a una frecuencia de 60Hz tomados de la red de ca, y este entrega un voltaje V0 de cd a un circuito electrónico representado por la carga. V0 de cd debe de ser tan constante como sea posible.

El primer bloque de una fuente de alimentación de cd es el transformador de potencia, que consta de dos bobinas separadas y devanadas alrededor de un núcleo de hierro que acopla magnéticamente ambos devanados.





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El devanado primario con N1 vueltas, está conectado a la red de 120 V de ca y el devanado secundario con N2 vueltas se conecta al circuito de la fuente de alimentación de cd. Entonces, se forma un voltaje vs de ca de 120 (N2/ N1) V(rms) entre los dos terminales del devanado secundario. Al seleccionar una razón apropiada de vueltas (N2/ N1) para el transformador, el diseñador puede reducir el voltaje de línea al valor necesario para obtener una salida específica de voltaje cd de la fuente.

Rectificador de media onda

Debido a que un diodo pude mantener el flujo de corriente en una sola dirección, se puede utilizar para cambiar una señal de ac a una de dc. En la figura se muestra un circuito rectificador de media onda. Cuando la tensión de entrada es positiva, el diodo se polariza en directo y se puede sustituir por un corto circuito. Si la tensión de entrada es negativa el diodo se polariza en inverso y se puede remplazar por un circuito abierto. Por tanto cuando el diodo se polariza en directo, la tensión de salida a través del resistor se puede hallar por medio de la relación de un divisor de tensión sabemos además que el diodo requiere 0.7 voltios para polarizarse así que la tensión de salida está reducida en esta cantidad (este voltaje depende del material de la juntura del diodo). Cuando la polarización es inversa, la corriente es cero, de manera que la tensión de salida también es cero. Este rectificador no es muy eficiente debido a que durante la mitad de cada ciclo la entrada se bloquea completamente desde la salida, perdiendo así la mitad de la tensión de alimentación. Por dicha razón este circuito tiene un alto factor de rizo que más adelante se hallara.

Rectificador de media onda.





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Rectificador de media onda

El rectificador de media onda es un circuito empleado para eliminar la parte negativa o positiva de una señal de corriente alterna de entrada (Vi) convirtiéndola en corriente continua de salida (Vo).

Es el circuito más sencillo que puede construirse con un diodo.

http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continua

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alterna

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Circuito_rectificador_media_onda.png





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Rectificador de onda completa

A continuación encontrara el circuito rectificador de la onda completa simulada en el programa cocodrilo

En la imagen anterior se puede observar un circuito rectificador de onda completa esta está conformada por 4 diodos una resistencia y un transformador





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En la parte inferior se observan los gráficos que nos da el osciloscopio

Un Rectificador de onda completa es un circuito empleado para convertir una señal de corriente alterna de entrada (Vi) en corriente continua de salida (Vo) pulsante. A diferencia del rectificador de media onda, en este caso, la parte negativa de la señal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la señal se convertirá en negativa, según se necesite una señal positiva o negativa de corriente continua.

Existen dos alternativas, bien empleando dos diodos o empleando cuatro (puente de Graetz).

MARCO TEORICO

RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA: El rectificador de onda completa utiliza ambas mitades de la señal senoidal de entrada, para obtener una salida unipolar, invierte los semiciclos negativos de la onda senoidal. En la figura 1 se muestra 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.

http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo

http://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador_de_media_onda

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continua

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alterna

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Circuito_rectificador_onda_completa.png





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Fig. 1

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 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 y D2 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, como lo muestra la figura 1.1

Fig. 1.1

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 toma la forma que muestra la figura 1.2





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Fig. 1.2

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:

PIV = 2Vs - VD0

EL RECTIFICADOR EN PUENTE: El circuito conocido como rectificador en puente por la similitud de su configuración con la del puente de Wheatstone, no requiere de transformador con derivación central, ventajoso sobre el circuito rectificador de onda completa de la figura 1, en la figura 2 se muestra una estructuración alternativa del rectificador de onda completa.

Fig. 2

En el rectificador en puente se hacen necesarios cuatro diodos en comparación con el circuito anterior. La operación del rectificador en puente consiste que durante los semiciclos positivos del voltaje de entrada Vs es positivo y la corriente es conducida a través del diodo D1, el resistor R y el diodo D2. Entre tanto los diodos D3 y D4 estarán polarizados inversamente; hay dos diodos en serie en la trayectoria de conducción y por lo tanto Vo será menor que Vs por dos caídas del diodo, esta es una desventaja del rectificador en puente. Para determinar el voltaje inverso de pico (PIV) se emplea la siguiente fórmula:





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PIV = Vs - 2VDO + VDO = Vs - VDO

Otra ventaja de este circuito es que solo se hace necesaria aproximadamente la mitad del número de vueltas para el devanado secundario del transformador. Se puede visualizar que cada mitad del devanado secundario del transformador con derivación central se utiliza solo la mitad del tiempo.

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 Ge = 0.7 V.

Diodo de Si = 0.3 V.

RESISTOR: Elemento que tiene la propiedad de oponer resistencia al flujo de corriente y se representa con el símbolo siguiente:

Rectificadores de voltaje

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