Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Mecánica Licenciatura en Ingeniería Mecánica Asignatura de: Electrónica Industrial Industrial [Lab-A] Luzmila Ibarra de Lan Profesora:
LABORATORIO N°2
APLICACIONES DEL DIODO Cubilla, Carlos 8-885-2166
[email protected] De León, Juan 9-747-1235
[email protected] juan_kaulits@hotm ail.com Espinosa, Carlos 2-741-1609
[email protected] Garriga, Astrid 8-891-1793
[email protected] Rodríguez, Laura 8-885-728
[email protected] Pita, Eliezer 9-752-1433
[email protected] R esumen.
Los diodos tienen distintas aplicaciones, entre las cuales están: están: rectificador de media onda, rectificador de onda completa, rectificador en paralelo, doblador de tensión, estabilizador Zener, led, limitador, circuito fijador, multiplicador de tensión y divisor de tensión.
En esta ocasión nos enfocamos en circuito limi tador de voltaje, el cual nos permite transformar una señal manipulándola para variar su tipo (cuadrada o triangular) o sus valores de voltaje pico o pico pico. Normalmente se aplica un cierto voltaje voltaj e a los diodos para que estos permitan la entrada de un poco de corriente antes de mostrar resistencia a la señal. Y también en circuito fijador de voltaje; que consiste en manipular la señal de entrada y desplazarla de forma vertical gracias a la variación de incrementación del tiempo con respecto al periodo que producen en conjunto un capacitor, un resistor y un diodo. Descriptores. Circuito, diodo, capacitor, fijador, limitador, voltaje. 1.
Introducción
Un diodo es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección con características similares a un interruptor, como ya sabemos tiene distintas aplicaciones, en este laboratorio se observará el comportamiento experimental de un diodo en un circuito limitador, sabemos que se coloca un diodo en este tipo de circuitos con el fin de recortar o limitar entre la carga y ese circuito para que no se estropee la carga; en fin es para protección de la carga. Una de las aplicaciones prácticas de los diodos semiconductores son los llamados fijadores de nivel o restauradores. Estos circuitos basan su funcionamiento en la acción del diodo, pero al contrario que los limitadores no modificarán la forma de onda de la entrada, es decir su voltaje o t ipo de corriente eléctrica, sino que le añaden a ésta un determinado nivel de corri ente continua.
Electrónica Industrial
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Objetivos: 1.
Comprobar las características de operación de un circuito rectificador a. b.
Media onda sin filtro Onda completa b.1 Sin filtro b.2 Con filtro
2.
Materiales 1- Multímetro digital 1- osciloscopio de dos canales Capacitores 1- puente de diodo 1- transformador de 102 V : 12 V 1- placa de prueba 1- diodo de silicio 2- adaptador de 3 a 2 terminales (cheater) 1 resistor de 50 Ω Cables de conexión 1 potenciómetro de 1 kΩ o valores fijos de resistencias.
3.
Procedimiento, Resultados y Discusión.
I.
Parte Circuito Rectificador de Media Onda a.
Arme el circuito que se muestra a continuación.
(a)
(b)
FIGURA 1: para la primera parte (a) circuito modelado en CircuitMarket (b) dispositivos electrónicos utilizados
Diodo 1N4007
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R = 0.524 Ω, Resistencia R = 1KΩ
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Dibuje a mano alzada en papel cuadriculado l as formas de ondas
y y mida sus amplitudes máximas.
FIGURA 2: Grafico en hoja cuadriculada a mano alzada para para las formas de la onda y su amplitud máxima.
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= 19.8 Amplitud máxima de = 18 Amplitud máxima de
FIGURA 3: Grafico obtenido con el osciloscopio, en la imagen se puede observar el comportamiento de la onda.
b.
Medir el valor DC de
con el voltímetro y compararlo con el valor calculado analíticamente.
Valor medido: Valor calculado:
V D = 5.52 V
RT = Rdiodo + Rresistencia RT = 0.524Ω +1kΩ = 1.000524k Ω VT = IRT 12V = 0.012 A I = VRTT = 1.000524k Ω V D = IR V D = 0.012 A1kΩ = 11.99 V ≈ 12 V
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c.
Repetir la parte b midiendo el valor RMS de Valor medido: Valor calculado:
II.
y compárelo con el valor calculado analíticamente.
VRMS = 8.17 V VRMS = 0.707 Vp VRMS = 0.707(V2d ) VRMS = 0.707(182 ) = 6.36 V
Parte Circuito Rectificador de Onda Completa a. Arme el circuito del diagrama
(a)
(b)
FIGURA 4: para la segunda parte (a) circuito modelado en CircuitMarket (b) circuito armado en el laboratorio.
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y mida su amplitud máxima y calcule su valor DC. = 17.6
b. Dibuje la forma de onda de Amplitud máxima de
RT = 1kΩ I = VRTT = 1k12VΩ = 12 A VD = 0.636Vp VD = 0.6368.8 VD = 5.60V
FIGURA 5: Grafico obtenido con el osciloscopio, en la imagen se puede observar el comportamiento de la onda.
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c.
Mida con el voltímetro DC la magnitud de sección b. Valor medido Valor calculado
III.
y compárelo con el valor calculado en anteriormente en la
V D = 10.50 V V D = 5.60V
Parte Circuito Rectificador de Onda Completa con Filtro Capacitivo a. Arme el circuito del diagrama
(a)
(b)
FIGURA 6: para la tercera parte (a) circuito modelado en CircuitMarket (b) circuito armado en el laboratorio.
Resistencia en la parte c
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RS = 50Ω, C1 = 100μF[50V], C2 = 470μF[50V], potenciómetro: RL = 1KΩ
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b.
RS = 0Ω
Con b.1 Dibuje la forma de onda de
y determine la magnitud de Vrpp. Vrpp = 12.8V
FIGURA 7: Grafico obtenido con el osciloscopio, en la imagen se puede observar el comportamiento de la onda.
b.2 Mida con el voltímetro
y compare con la sección c de la II Parte. V D = 16.66V
b.3 Cambie el capacitor por uno mayor al calculado previamente y anote
.
= 4.00
FIGURA 8: Grafico obtenido con el osciloscopio, en la imagen se puede observar el comportamiento de la onda.
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¿Qué cambios pueden apreciarse en la forma de onda?
20.0V
Si establecemos la misma escala de para ambas gráficas, vemos que disminuye la amplitud, a medida que aumentamos el valor del capacitor .
[μF]
b.4 Disminuya RL y observe el efecto de la carga en el circuito monitoreando la magnitud de su forma de onda. ( )
1 = 470
y
RL = 1KΩ → V D = 17.46V
FIGURA 9: Grafico obtenido con el osciloscopio, en la imagen se puede observar el comportamiento de la onda.
RL = 0.6KΩ → V D = 16.83V
FIGURA 10: Grafico obtenido con el osciloscopio, en la imagen se puede observar el comportamiento de la onda.
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RL = 0.4KΩ → V D = 16.60V
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FIGURA 11: Grafico obtenido con el osciloscopio, en la imagen se puede observar el comportamiento de la onda.
c.
Con
RS = 50Ω
c.1 Conecte la sonda en terminales de
RS
c.2 Dibuje la forma de onda a través de
RS y mida su amplitud, Amplitud V = 30.4V
FIGURA 12: Grafico obtenido con el osciloscopio, en la imagen se puede observar el comportamiento de la onda.
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c.3 Calcule la Idmax recurrente analíticamente y compare con el valor medido en c2. c.4 Aumente el valor de C1 y observe el cambio en la amplitud del voltaje a través de Amplitud
V = 32.0V
C1 = 100μF → C2 = 470μF
. Explique
FIGURA 13: Grafico obtenido con el osciloscopio, en la imagen se puede observar el comportamiento de la onda.
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I.
Conclusiones
El rectificador, como se pudo observar en este documento, es un dispositivo electrónico que es capaz de convertir la corriente alterna en corriente directa. Los valores de los voltajes pico tenían una diferencia significativa. Lo anterior se debe a que el aparato utilizado para obtener la grafica del circuito, mostraba el voltaje pico pico. Por el contrario, el valor calculado del voltaje pico era la mitad del valor dado por el aparato. Matemáticamente, los datos coincidían con un ligero margen de error. El capacitor jugó un papel determinativo en cuanto a la amplitud del grafico obtenido en la I II parte. Al aumentar el valor del capacitor se notaba una disminución en la amplitud del gráfico. Los errores en la medida tienen muchos factores. Unos de los principales a nuestro criterio, se debe a la edad de servicio que tienen los equipos de laboratorio utilizados para desarrollar este informe. El deterioro de componentes internos de los equipos afectara los datos obtenidos, de manera tal que no se contaran con los valores aproximadamente correctos. El objetivo final era observar el comportamiento de la onda y la amplitud de los circuitos, esto se logro y se pudo observar las diferencias en cada caso.
5.
Referencia Bibliográfica
FLOYD, THOMAS L. Dispositivos electrónicos - octava edición - Pearson educación, México, 2008. FUNCIONAMIENTO DE RECTIFICADORES descargado de https://techlandia.com/funcionan-rectificadores-como_10736/ Diodo rectificador_ ecured.cu_ 2018_ Link: https://www.ecured.cu/Diodo_rectificador
Electrónica Industrial
