Rectificador con filtro capacitivo Haddad Luis
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Rosales Marcos
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INTRODUCCIÓN Un circuito rectificador de onda completa con filtro capacitivo o capacitor tiene como finalidad, coinvertir una señal de corriente alterna en una muy similar a una señal de corriente directa(DC). Este circuito funciona en dos fases, una de rectificación, para lo cual emplea un puente de diodos, y una de filtrado, para lo cual se emplea un capacitor. En la primera fase, fase, se encomienda a eliminar la parte positiva o negativa de una onda AC, mientras que en la segunda fase el circuito elimina gran cantidad de componentes de frecuencia altas, es decir alejadas de , aportando una señal salida muy muy aproximadamente aproximadamente igual a una señal de corriente directa (DC) con esto elimina los máximo y los mínimos de voltaje prácticamente.
DESCRIPCIÓN GENERAL Una ordenación de un circuito rectificador de onda completa con filtro capacitivo es el que se muestra en la figura (1). Este se encuentra compuesto compuesto por: Una (1) fuente de corriente alterna (cuya señal es la que se busca acercar a una señal de corriente DC), una configuración de cuatro diodos conectados en forma de lo que se denomina un puente de diodos, Dicho puente se encargará de eliminar, en este caso la parte negativa de la señal de corriente alterna), un condensador (el cuál se encargará de eliminar las componentes de frecuencia de la señal de corriente AC que sean estén muy alejadas de , es decir funcionará como un filtro de paso bajo, y una resistencia de carga (RL) para la señal de salida.
Funcionamiento del circuito de onda completa con filtro capacitivo Su función principal es rectificar la señal a un solo semiciclo pero además el capacitor vuelve la señal rectificada aproximadamente a una señal continua, en otras palabras funciona como un rectificador de señal alterna y la transforma a continua, es usado en transformadores. Su diseño es muy similar al rectificador de onda completa solo que agregamos un capacitor en paralelo con la resistencia de carga, a medida que aumenta la capacitancia la señal se vuelve más estable, desaparece el rizado y la corriente es mucho más perfecta, el fin es eliminar los máximos y mínimos de la señal. Este circuito funciona en dos fases, una de rectificación, para lo cual emplea un puente de diodos, y una de filtrado, para lo cual se emplea un capacitor. En la primera fase se encarga de eliminar la parte positiva o negativa de una onda AC, mientras que en la segunda fase el circuito elimina gran cantidad de componentes de frecuencia altas, es decir alejadas de aportando una señal salida muy , aproximadamente igual a una señal de corriente directa (DC). Eliminando consigo el voltaje y efecto rizo. En la siguiente figura se mostrara un circuito con puente rectificador y capacitor.
Figura N° 2 circuito rectificador con filtro capacitivo Figura 1. Rectificador con filtro capacitivo
Una vez pase la corriente se encontrara con el diodo (D1) en directa lo cual recorre el capacitor y a resistencia, a su vez deja en directa la diodo (D3), al hacer todo este proceso ¿Qué nos indica?, ¿Qué pasa con la señal?, bueno simplemente el voltaje eficaz (Vrms), no va a ser el que proporcione el voltaje del circuito, será el Voltaje pico, la señal se vera afectada a tal punto que mostrara una señal casi constate e invariable, donde el factor rizo juega un papel en la forma de la onda, dicho esto aplicaremos un pequeño diagrama de flujo para entender mejor esta parte
La señal además de ser rectificada tendrá una frecuencia mayor, es decir dos veces la frecuencia de entrada.
Para un circuito rectificador de onda completa pero con filtro capacitor es el mismo análisis solo con la diferencia que al quedar en directa los diodo D1 y D3 me generara una corriente alterna que al pasar por el capacitor prácticamente la frecuencia de la señal se hará cada vez menor es decir w=0 , esto me indica que obtenemos una señal DC. En la siguiente grafica se ilustrara como quedaría la señal paso ba jo.
Flujo de corriente, D1 y D3 en on
Figura N°3 señal rizada por el filtro de condensador Cabe destacar que la imagen anterior es una representación teórica pero en realidad obtendría una señal DC es decir una recta en V(t)=k donde K es una contante, en la siguiente grafica se notara mejor.
Señal de salida
Figura N°4 señales DC del rectificador paso bajo
Diagrma N°1 señal rectificada por un puente de diodo
Simulación Para todas las lecturas del osciloscopio los selectores V/div= 5 V, Time/div= 10ms.
Figur a N° 4 circ uito rectificado r co n filtro capacitiv o
LECTURAS DEL OSCILOSCOPIO Voltaje de Entrada de la Fuente de Alimentación Alterna 10V, 60Hz.
Al tener dos divisiones la amplitud, el voltaje pico de la señal es de 10V. La frecuencia de la señal es de 60Hz .
Voltaje en Resistencia de carga con el condensador
Observemos que en un intervalo de tiempo el abrupto salto de voltaje que realiza la señal de salida antes de aproximadamente estabilizarse alrededor de
un voltaje constante, esto es correspondiente al tiempo que tarda en condensador en cargarse por primera vez. El voltaje DC se encuentra a 1.4 Divisiones, es decir 9V. La razón de no obtener los 10V pico de la onda original, a razón de los de la caída de tensión generada por el diodo en condiciones reales (no ideal).
