CIRCUITO MIXTO y circuito rectificador de onda completa

Regional Distrito CapitalCentro de Gestión de Mercados, Logística y

Tecnologías de la Información

MANTENIMIENTO DE HARDWARE

Ingrid Johanna Campos40056

2008

Sistema de Gestión de la Calidad




Fecha:

14/03/08

Control del Documento

Nombre Cargo Dependencia Firma Fecha

Autores Ingrid Johanna Campos Alumno

Centro de Gestión de Mercados, Logística y


21/07/08

Revisión Ing. José Méndez Instructor

Centro de Gestión de Mercados, Logística y


21/07/08





Fecha:

14/03/08

PRACTICA CROCODILE 3.5(CIRCUITO ELECTRICO MIXTO)

Crocodile es un programa de simulación electrónica que nos facilita la elaboración de circuitos eléctricos, para de esta manera evitar dificultades en la práctica.

Uno de los circuitos elaborados con este programa es el MIXTO que se presenta a continuación.

ELABORACION

Para comenzar se seleccionan los componentes a utilizar en nuestro caso lámparas de filamento (bombillos) de diferentes potencias, corriente alterna, multimetros y osciloscopio.

Lámparas de filamento Corriente Alterna

Multimetro Osciloscopio

Luego realizamos el montaje del circuito, se asigna la potencia a cada uno de los bombillos y el voltaje. Al observar el circuito se nota que solo encienden cuatro de sus bombillos.

En este circuito el voltaje no debe exceder los 32v o de lo cantrario los bombillos se queman.





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14/03/08

Después de tener el circuito ensamblado se añaden multimetros y el osciloscopio como se muestra a continuación, para este último se deben modificar los rangos de tiempo, longitud de onda y voltaje y de esta manera podemos observar la onda. (la onda debe ser senoidal)





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14/03/08

MARCO TEORICO

Ley de Ohm.

La corriente eléctrica es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica.

donde I es la corriente eléctrica, V la diferencia de potencial y R la resistencia eléctrica.

Esta expresión toma una forma mas formal cuando se analizan las ecuaciones de Maxwell, sin embargo puede ser una buena aproximación para el análisis de circuitos de corriente continua.

Onda senoidal

Se trata de una señal análoga, puesto que sus valores oscilan en una rama de opciones prácticamente infinita, así pues, podemos ver en la imagen que la onda describe una curva continua. De hecho, esta onda es la gráfica de la función matemática seno, que posee los siguientes atributos característicos:

En un triángulo rectángulo, el seno de un ángulo agudo a, que se designa por sen a, es igual a la longitud del cateto opuesto al ángulo dividida por la longitud de la hipotenusa.

El seno de un ángulo cualquiera se asigna mediante la circunferencia goniométrica. Es la ordenada del punto en que el segundo lado del ángulo la corta:

La función y = sen x describe la variación del seno de ángulos medidos en radianes. Es continua y periódica de periodo 2π (Recuérdese que en radianes, π representa 180°). Se denomina función sinusoidal.

El teorema del seno se aplica a los lados y ángulos de un triángulo cualquiera y relaciona cada dos lados con sus ángulos opuestos:

Este tipo de ondas son vistas en la Corriente Alterna, puesto que en ésta, la dirección del flujo eléctrico cambia constantemente en el tiempo, y cada uno de estos cambios es representado

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

http://es.wikipedia.org/wiki/Trigonometr%C3%ADa#Funciones_seno_y_coseno

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Tensi%C3%B3n_sinusoidal.png





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14/03/08

en la gráfica por un ciclo, puesto que se considera que la carga va aumentando hasta llegar a su máximo, luego disminuye hasta cero y da paso al siguiente sentido.

Características

Una onda senoidal lo caracteriza:

Amplitud: máximo voltaje que puede haber, teniendo en cuenta que la onda no tenga Corriente continua.A0

Período: tiempo en completar un ciclo, medido en segundos. T Frecuencia: es el número de veces que se repite un ciclo en un segundo, se mide en

(Hz)

f = 1 / T

Fase: el ángulo de fase inicial en radianes. (ßRd)

Si la formula es así:

Recuerda que:

ω es la pulsación: 2πf β es la fase inicial. muchas veces este dato no se tiene en cuenta al considerar el

sistema en estado estacionario.

Pero si que se tiene en cuenta la diferencia de fase en comparación con otra onda (Λß)

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

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

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





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14/03/08

PRACTICA CROCODILE 3.5(CIRCUITO RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA)

Para elaborar el circuito rectificador de onda completa se tienen en cuenta los siguientes pasos:

Primero que todo se debe tener el diagrama de dicho circuito,

Luego se procede a hacer la simulación con ayuda del programa crocodile.

Para lo cual utilizamos los siguientes elementos.

Multimetro Polo a tierra Diodos

Corriente alterna Transformador Osciloscopio Resistencia

Después procedemos a realizar el circuito.





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14/03/08

Agregamos el multimetro.





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14/03/08

Finalmente agregamos el osciloscopio para poder observar la Onda.

MARCO TEORICO

RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA CON PUENTE DE DIODOSFUENTE DE ALIMENTACIÓN NO REGULADA

Para comprender mejor lo que se plantea en este tutorial se recomienda que vea primero El rectificador de media onda, El rectificador de onda completa con transformador con derivación central. Si ya lo hizo o considera que no es necesario, continúe.

El circuito rectificador de onda completa de la figura, es el que se utiliza si lo que se desea es utilizar todo el voltaje del secundario del transformador (en el caso de un transformador con derivación central).

En el circuito con transformador con derivación central, la tensión de salida depende de la mitad de la tensión del secundario

http://www.unicrom.com/Tut_transformador.asp

http://www.unicrom.com/Tut_voltaje.asp

http://www.unicrom.com/Tut_rectificador_onda_completa.asp

http://www.unicrom.com/Tut_rectificador_onda_completa.asp

http://www.unicrom.com/Tut_rectificador_media_onda.asp

http://www.unicrom.com/Tut_rectificador_media_onda.asp





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14/03/08

En este circuito el transformador es alimentado por una tensión en corriente alterna. Los diodos D1 y D3 son polarizados en directo en el semiciclo positivo, los diodos D2 y D4 son polarizados en sentido inverso. Ver que la corriente atraviesa la resistencia de carga RL.

El semiciclo negativo, la polaridad del transformador es el inverso al caso anterior y los diodos D1 y D3 son polarizados en sentido inverso y D2 y D4 en sentido directo. La corriente como en el caso anterior también pasa por la carga RL. En el mismo sentido que en el semiciclo positivo.

La salida tiene la forma de una onda rectificada completa.

Esta salida es pulsante y para "aplanarla" se pone un condensador (capacitor) en paralelo con la carga.

Este capacitor se carga a la tensión máxima y se descargará por RL mientras que la tensión de salida del secundario del transformador disminuye a cero ("0") voltios, y el ciclo se repite. Ver las figuras.

http://www.unicrom.com/Tut_condensador.asp

http://www.unicrom.com/Tut_resistencia.asp

http://www.unicrom.com/Tut_corriente_electrica.asp

http://www.unicrom.com/Tut_diodo.asp

http://www.unicrom.com/Tut_la_corriente_alterna__.asp





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14/03/08

Rectificador de onda completa en puente

En la figura siguiente podemos ver un rectificador de onda completa en puente:

Mediante el uso de 4 diodos en vez de 2, este diseño elimina la necesidad de la conexión intermedia del secundario del transformador. La ventaja de no usar dicha conexión es que la tensión en la carga rectificada es el doble que la que se obtendría con el rectificador de onda completa con 2 diodos.





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14/03/08

Las gráficas tienen esta forma:

Durante el semiciclo positivo de la tensión de la red, los diodos D1 y D3 conducen, esto da lugar a un semiciclo positivo en la resistencia de carga.

Los diodos D2 y D4 conducen durante el semiciclo negativo, lo que produce otro semiciclo positivo en la resistencia de carga.

El resultado es una señal de onda completa en la resistencia de carga.

Hemos obtenido la misma onda de salida VL que en el caso anterior.

La diferencia más importante es que la tensión inversa que tienen que soportar los diodos es la mitad de la que tienen que soportar los diodos en un rectificador de onda completa con 2 diodos, con lo que se reduce el coste del circuito.





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14/03/08

Simulación

Es un simulador de un rectificador de onda completa con un puente de diodos. En el apartado Datos podemos introducir los valores de la tensión de entrada, la relación de espiras, la frecuencia y la resistencia de carga.

En los apartados "Aproximación y Tipo" elegimos el tipo de diodos que queremos para la simulación.

Cada vez que metamos nuevos datos, tememos que pulsar la tecla "Calcular" para ver los nuevos resultados.

También se puede variar la escala del eje x y del eje y, al igual que se haría en un osciloscopio.

Para ver el tipo de señal que hay en cada punto, elegimos en el área "Ver Gráficas".





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14/03/08

CONCLUSIONES GENERALES

En el circuito serie la corriente es la misma en todos los componentes y a mayor potencia menor es la caída de voltaje.

En el circuito paralelo el voltaje se mantiene constante y a medida que aumenta la potencia aumenta la intensidad.

CONCLUSIONES ESPECÍFICAS

Al observar el circuito se noto que solo 4 de los 7 bombillos encienden; uno con mayor luminosidad respecto a los otros tres.

La razón por la cual esto se presenta es debido a la potencia de cada bombillo y a la cercanía de estos con la fuente de alimentación (corriente alterna); puesto que entre menos Potencia mayor voltaje consume el bombillo. De esta manera se conoce el motivo por el cual el bombillo de 6w es el de mayor intensidad, los otros tres bombillos que encienden lo hacen con menos intensidad que el primero, esto es debido a que el voltaje que cae sobre ellos es menor; el motivo por el cual dichos bombillos presentan la misma luminosidad es porque se encuentran dos en paralelo y uno en serie; el bombillo de serie tiene una potencia de 10w y la suma de los otros dos bombillos es equivalente a la del que se encuentra en serie (Bombillo de 6w y de 4w).

Finalmente se concluye que los bombillos restantes no enciende debido a que la caída de voltaje sobre ellos es mínima.





Fecha:

14/03/08

Cálculos

Pt = 8.445w + 0.533w + 0.890w + 1.593w + 1.970w + 1.311w + 3.282wPt = 18.024w

P1 = 15v * 0.563AP1 = 8.445w

P3 = 2.53v * 0.352AP3 = 0.890w

P5 = 5.83v * 0.338AP5 = 1.970w

P7 = 5.83v * 0.563A

P2 = 2.53v * 0.211AP2 = 0.533w

P4 = 2.83v * 0.563AP4 = 1.593w

P6 = 5.83v * 0.225AP6 = 1.311w

P7 = 3.282w

CIRCUITO MIXTO y circuito rectificador de onda completa

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