Escuela Politécnica Nacional. Rueda Ruth. Valle Valle Jefferson Preparatorio 4
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$plicaciones 'el 'iodo Rueda, Ruth., Valle, Jefferson ruth.rueda8epn.edu.ec,, !efferson. ruth.rueda8epn.edu.ec !efferson.valle8epn.edu.ec valle8epn.edu.ec Escuela Politécnica Nacional
La configuración de diferentes elementos pasivos en un circuito permiten la modificación de ondas en las etapas de rectificación, filtrado regulación de volta!e por lo "ue podemos suprimir la se#al $% o&tener una '%
))). PREP$R$*+R)+ A. Consultar las características de un puente rescti resctificad ficador or integrad integradoo (1ª,200! (1ª,200!", ", m#$imo m#$imo 1 pagina%.
Índice de Términos— diodo, diodo, diodo (ener, volta!e de salida, rectificación, filtrado, regulación ).)N*R+'%%)-N
En el presen presente te tra& tra&a! a!oo se anal anali( i(an an dife diferen rente tess circ circui uittos en los cual cuales es invol nvoluc ucra rann diod diodos os,, e inclui incluimos mos al diodo diodo (ener (ener, para esto esto es necesar necesario io anal anali( i(ar ar el comp compor orta tami mien ento to de los los mism mismos os en intervalos de&ido a "ue depende de la forma de onda para conocer si el diodo conduce o no conduce corriente, segn este comportamiento el volta!e de salid salidaa varia variar/ r/ segn segn el filt filtrad radoo la regul regulac ació iónn 2igura 6. %aracter3sticas de construcción. reali(ado a la se#al. )).
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+0JE*)V+1
2amiliari(ar al estudiante con el proceso de rectificación, "ue aprenda a reconocer considerar los factores "ue en ella intervienen. %ompro&ar la disminución de la componente alterna o&tenida en rectificadores de media onda onda completa considerando el uso de un filtro capacitivo. 'efinir el concepto de volta!e de ri(ado en un proceso de rectificación considerando el uso de un filtro capacitivo. $nali(ar las caracter3sticas de un regulador de volta!e Verificar el funcionamiento de rectificadores con reguladores de volta!e con diodo ener )dentificar las etapas de rectificación, filtrado regulación en un circuito regulador de volta!e
2igura 7. %aracter3sticas %aracter3sticas eléctricas
&. Anali'ar los circuitos circuitos rectificadores rectificadores de una media onda, onda completa con tap central onda completa tipo puente. Calcular los )alores AC *C de )olta+e corriente de una fuente de
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12 rms como carga una resistencia de ,- /. Este es el circuito m/s simple "ue puede convertir corriente alterna en corriente continua. Este rectificador lo podemos ver representado en la siguiente figura9
Las gr/ficas "ue m/s nos interesan son9
'urante el semiciclo positivo de la tensión del primario, el &o&inado secundario tiene una media onda positiva de tensión entre sus e:tremos. Este aspecto supone "ue el diodo se encuentra en polari(ación directa. 1in em&argo durante el semiciclo negativo de la tensión en el primario, el arrollamiento secundario presenta una onda sinusoidal negativa. Por tanto, el diodo se encuentra polari(ado en inversa. La onda "ue m/s interesa es VL, "ue es la "ue alimenta a RL. Pero es una tensión "ue no tiene partes negativas, es una ;*ensión %ontinua Pulsante;, nosotros necesitamos una ;*ensión %ontinua %onstante;. $nali(aremos las diferencias de lo "ue tenemos con lo "ue "ueremos conseguir. Lo "ue tenemos ahora es una onda periódica, toda onda periódica se puede descomponer en ;1eries de 2ourier;.
Lo ideal ser3a "ue solo tuviésemos la componente continua, esto es, solo la primera componente de la onda "ue tenemos. El valor medio de esa onda lo calcular3amos colocando un volt3metro en la RL, si lo calculamos matem/ticamente ser3a9
< este ser3a el valor medio "ue marcar3a el volt3metro. %omo hemos visto tenemos "ue eliminar las componentes alternas de las componentes de 2ourier. En estos caso hemos usaremos la 6= apro:imación o la 7= apro:imación. Por ltimo diremos "ue este circuito es un rectificador por"ue ;Rectifica; o corta la onda "ue ten3amos antes, la recorta en este caso de!/ndonos solo con la parte positiva de la onda de entrada. +nda completa En la figura siguiente podemos ver un rectificador de onda completa en puente9
>ediante el uso de 4 diodos en ve( de 7, este dise#o elimina la necesidad de la cone:ión intermedia del secundario del transformador. La venta!a de no usar dicha cone:ión es "ue la tensión en la carga rectificada
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?
es el do&le "ue la "ue se o&tendr3a con el rectificador de onda completa con 7 diodos.
C. *iu+ar en o+as de papel milimetrado las formas de onda de salida esperadas para cada uno de los rectificadores indicados en el punto 2.
Las gr/ficas tienen esta forma9
'urante el semiciclo positivo de la tensión de la red, los diodos '6 '? conducen, esto da lugar a un semiciclo positivo en la resistencia de carga. Los diodos '7 '4 conducen durante el semiciclo negativo, lo "ue produce otro semiciclo positivo en la resistencia de carga. El resultado es una se#al de onda completa en la resistencia de carga. @emos o&tenido la misma onda de salida VL "ue en el caso anterior. La diferencia m/s importante es "ue la tensión inversa "ue tienen "ue soportar los diodos es la mitad de la "ue tienen "ue soportar los diodos en un rectificador de onda completa con 7 diodos, con lo "ue se reduce el coste del circuito. *. eali'ar las siguientes tareas teniendo en cuenta 3ue se utili'a un circuito rectificador de
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media onda con tres diferentes capacitores de 0.1u4, 10u4 100u4 una resistencia de carga de .- /. a) Calcular el )alor de )olta+e corriente continua en la carga. b) Calcular el )alor de )olta+e de corriente 56, su )olta+e de ri'ado. c) *iu+ar en el papel milimetrado (en un solo grafico%, las formas de onda de )olta+e a la entrada del circuito el )olta+e sore la carga del mismo.
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)alores de la resistencia de carga con los 9 capacitores del punto .
4. 7$plicar los camios 3ue se otiene al usar un )alor de capacitancia diferente como )aria el )olta+e de ri'ado de acuerdo al )alor de capacitancia. El volta!e de ri(ado en media onda onda completa, se puede ver cómo va disminuendo, cada ve( "ueriéndose parecer a un volta!e totalmente de corriente continua.
A. 7. Calcular los par#metros solicitados en el punto anterior considerando dos rectificadores de onda completa (tap central tipo puente% el uso de un filtro capaciti)o. 8tili'ar los mismos
eali'ar presentar la simulaci:n de cada uno de los circuitos a implementarse en el laoratorio tanto en !roteus como en ;8Cs. Rectificador de media onda
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2igura . Vo de rectificador de media onda
Rectificador de onda completa con tap central
2igura . Vo de rectificador de onda completa con tap central
Rectificador de onda completa tipo puente
A
2igura . Vo de rectificador de onda completa tipo puente
Rectificador de onda completa tipo puente rectificador integrado
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2igura . Vo de rectificador de onda completa tipo puente integrado
B
Escuela Politécnica Nacional. Rueda Ruth. Valle Jefferson Preparatorio 4 2igura . %aracter3sticas del L>CDFA
&.
Consultar las características técnicas de 9 diodos
C
LCDDA%
2igura . %aracteristicas del LCDDA%
2igura . 'atos tipicos de un diodo (ener
LCDFG%
2igura . %aracter3sticas eléctricas de un diodo (ener
C.
Consultar las características de los siguientes reguladores integrados= >5-?0@, >-??@C, >-?0C, >591-, >599-
2igura . %aracter3sticas del LCDFG%
2igura . 'iagrama de cone:ión de los L>CD
L>CDFA No ingresar m/s de ?A V a la rama de entrada
L>?6C
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D
2igura . %one:ión del L>?6C
2igura . %aracter3sticas del L>??C 2igura . %arcater3sticas del L>?6C
L>??C
*.
*iseBar un circuito 3ue permita otener a la salida un )olta+e de DE FG *C. *ee incluir las etapas de rectificaci:n, filtrado regulaci:n.
7.
Consultar las características de funcionamiento de los diferentes tipos de >7*s e$istentes presentarlos mediante un cuadro comparati)o (Hi)eles de corriente mínimos%. LE' %omn
2igura . Pines del L>??C 2igura . *ensioens %orrientes de un LE' %omn
LE' 1>' Volta!e9 6.GH7.?V I ?.FH?.4V %orriente9 6AH7Fm$
4.
!ara los circuitos de las Figura 1, Figura 2, Figura 3 calcular=
a% alores de )olta+e *C 56 sore la carga sore el capacitor cuando corresponda.
% 4actor de ri'ado sore la carga sore el 2igura . %one:ión del L>??C
capacitor
c% *iu+ar en o+as milimetradas las formas de onda 3ue se espera otener.
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7K *. 1/nche( 7F6?M. Electrónica9 'ispositivos aplicaciones. +&tenido de9 http9II&i&digital.epn.edu.ecI&itstreamI6AFFFIAA6FI6IElect rónica7FH7F'ispositivos7F7F$plicaciones.pdf
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