INFORME PREVIO 3 1. Definir Definir los concepto conceptoss de rectific rectificación, ación, filtro filtross y dobladore dobladoress de tensión. tensión. . Rectificación
!irc"ito de rectificación de #edia onda : Es un circuito empleado para eliminar la parte negativa o positiva de una señal de corriente alterna de entrada (Vi) convirtiéndola en corriente directa de salida (Vo). Es el circuito más sencillo que puede construirse con un diodo.
Análisis del circuito con diodo ideal Los Los diod diodos os idea ideales les,, perm permite iten n el paso paso de toda toda la corr corrie ient ntee en una una únic únicaa dire direcc cci in, n, la correspondiente a la polari!acin directa, " no conducen cuando se polari!an inversamente. Además su volta#e es ma"or a cero " la intensidad de la corriente puede $ácilmente calcularse mediante la le" de %&m: '
Análisis del circuito con diodo real
Polari$ación directa %Vi & '() En este caso, el diodo permite el paso de la corriente sin restriccin, provocando una cada de potencial que suele ser de *,+ V. Este volta#e de *,+ V se dee a que usualmente se utili!an diodos de silicio. En el caso del germanio, que es el segundo más usado el volta#e es de *,- V.
' ' .
Polari$ación in*ersa %Vi + '() En este caso, el diodo no conduce, quedando el circuito aierto. La tensin de salida es nula, al igual que la intensidad de la corriente. ' '
/ensin recti$icada
0omo acaamos de ver, la curva de trans$erencia, que relaciona las tensiones de entrada " salida, tiene dos tramos: para tensiones de entrada negativas la tensin de salida es nula, mientras que para entradas positivas, la tensin se reduce en *.+ V. El resultado es que en la carga se &a eliminado la parte negativa de la señal de entrada.
!irc"ito de rectificación de onda co#pleta) 0on /rans$ormador con 1erivacin 0entral
Este tipo de recti$icador necesita un trans$ormador con derivacin central. La derivacin central es una cone2in adicional en el oinado secundario del trans$ormador, que divide la tensin (volta#e) en este oinado en dos volta#es iguales. Esta cone2in adicional se pone a tierra. 1urante el semi ciclo positivo de la tensin en corriente alterna (Vin3ro#o) el diodo 14 conduce. La corriente pasa por la parte superior del secundario del trans$ormador, por el diodo 14 por 5L " termina en tierra. El diodo 16 no conduce pues está polari!ado en inversa. 1urante el semi ciclo negativo (Vin3a!ul) el diodo 16 conduce. La corriente pasa por la parte in$erior del secundario del trans$ormador, por el diodo 16 por 5L " termina en tierra. El diodo 14 no conduce pues está polari!ador en inversa. Amos ciclos del volta#e de entrada son aprovec&ados " el volta#e de salida se verá como en el siguiente grá$ico:
La recti$icacin de onda completa aprovec&a los 6 semi ciclos de la señal alterna.
ensión de Ri$ado) 7i a 5L se le pone en paralelo un condensador, el volta#e de salida se verá como en la siguiente $igura:
A la variacin del volta#e (8v) en los terminales del condensador deido a la descarga de este en la resistencia de carga se le llama tensin de ri!ado. En cada semi ciclo el trans$ormador entrega corriente (a través de los diodos 14 " 16) al condensador 0 " a la resistencia 5L, Esto sucede mientras las ondas aumentan su valor &asta llegar a su valor pico (valor má2imo), pero cuando este valor desciende es el condensador el que entrega la corriente a la carga (se descarga). 7i el capacitor es grande signi$ica menos ri!ado, pero aun cumpliéndose esta condicin, el ri!ado podra ser grande si la resistencia de carga es mu" pequeña (corriente en la carga es grande).
Nota) 9a" que tomar en cuenta que el volta#e má2imo que se podrá otener dependerá del volta#e que &a"a entre uno de los terminales del secundario del trans$ormador " el terminal de la derivacin central. 0on uentes de diodos En este circuito el trans$ormador es alimentado por una tensin en corriente alterna. Los diodos 14 " 1- son polari!ados en directo en el semi ciclo positivo " la corriente atraviesa la resistencia de carga 5L, mientras que los diodos 16 " 1; son polari!ados en sentido inverso.
%D1 y D3 cond"ciendo(
El semi ciclo negativo, la polaridad del trans$ormador es el inverso al caso anterior " los diodos 14 " 1- son polari!ados en sentido inverso " 16 " 1; en sentido directo. La corriente como en el caso anterior tamién pasa por la carga 5L en el mismo sentido que en el semi ciclo positivo.
%D- y D cond"ciendo( La salida tiene la $orma de una onda recti$icada completa, al igual que el circuito con derivacin central. Esta salida es pulsante " para
La presencia de un condensador me#ora la salida del circuito recti$icador.
/. 0os filtros 7e asan en la propiedad de almacenamiento de energa que o$recen los componentes reactivos, esto es, los condensadores " las oinas. Los tipos más sencillos " utili!ados son los siguientes:
Filtro con condensador) Este tipo de $iltros tan solo precisa de la colocacin de un condensador de gran capacidad entre el diodo (o diodos) encargado de recti$icar la 0A " la salida de la misma &acia la carga (o circuito) a alimentar (5c).
%El filtro a condensador apro*eca la car2a y descar2a del co#ponente( 1eido a las constantes de tiempo asociadas a las resistencias a través de las que se reali!an las secuencias sucesivas de carga " descarga del condensador se otiene una salida de $orma astante más
Filtro en pi) En la ilustracin correspondiente podemos oservar cmo se con$igura en la práctica un $iltro de este tipo. 0omo vemos, la denominacin
7u $uncionamiento intenta proteger al diodo 1 de los posiles picos de intensidad deidos a una carga e2cesivamente rusca. A&ora se vuelve a $iltrar la resistencia 5 " el condensador 06 la señal otenida "a en el tipo de $iltro anterior, con lo que conseguimos atenuar aún más las oscilaciones de la tensin que llega a la carga (5c).
!. Dobladores de tensión Es un circuito electrnico que carga los condensadores de la tensin de entrada " los interruptores de los cargos de tal manera que, en el caso ideal, e2actamente el dole que se produce la tensin en la salida como en su entrada. El más simple de estos circuitos es una $orma de recti$icador que tienen un volta#e de corriente alterna como entrada " salida una tensin continua dole. Los elementos de conmutacin son simples diodos " se ven oligados a camiar el estado slo por la tensin alterna de la entrada. 10 a los doladores de volta#e de 10 no se puede camiar de esta manera " requieren de un circuito de conduccin para controlar la conmutacin. 0on $recuencia se requieren tamién un elemento de conmutacin que se puede controlar directamente, como un transistor , en lugar de depender de la tensin en el conmutador como en el caso sencillo de 0A a 00.
Los doladores de volta#e de una gran variedad de multiplicador de tensin del circuito. =uc&os (no todos) los circuitos dolador de tensin puede ser visto como una única etapa de un multiplicador de orden superior: en cascada etapas idénticas en con#unto logra una multiplicacin de tensin ma"or.
-. Reali$ar el anlisis teórico de los circ"itos #ostrados. 0ircuito 4
TR5
D8
DIODE
C1 1uF
RL 10k
C2
TRAN-2P2S
1uF
D9
DIODE
R 0 4156
R0 41'76
R0 4--'6
Vo %dc(
4;.>? V
4?.;@ V
44.>4 V
Vr
-V
;** mV
?.6* V
Vc1 %dc(
+.4- V
.6* V
;.++? V
Vc- %dc(
+.; V
.6; V
+.4+ V
0ircuito 6 D3
DIODE
C5 C3
1uF
TR1
D2 D1
1uF
DIODE
RL 10k
DIODE
C1 1uF
TRAN-2P2S LP=1H
R 0 4156
R0 41'76
Vo %dc(
64.>6 V
6-.+* V
17.57 V
Vr
4.? V
** mV
2.6 V
Vc1 %dc(
+.@; V
+.>* V
Vc- %dc(
4;.? V
4@.* V
Vc3 %dc(
4;.- V
4@.* V
R0 4--'6
6.89 V 12.61 V 10.68 V
