Infr. Rectificador de Media y Onda Completa
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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATOFACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E
INDUSTRIALCARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE
AUTOMATIZACIÓN
Electrónica de Potencia
Tema:
Laboratorio 1: Rectificación de media onda y onda completa
NOMBRES:
Aguas Christian
Calapaqui Cinthya
Chicaiza Mónica
Regalado Fabricio
NIVEL:Quinto Industrial
FECHA:
25/04/2016
DOCENTE:
Ing. Mg. Diana Zambrano
Ambato – Ecuador
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CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACIÓN
1. Título
Informe de laboratorio 1: Rectificador de media onda y onda completa con diodos
1N4007.
2. Objetivos 2.1. Objetivo general:
Implementar circuitos de rectificación de media onda y onda completa con diodos
1N4007.
2.2. Objetivos específicos: Analizar el funcionamiento de un rectificador de media onda y de onda completa
utilizando diodos.
Comparar las formas de onda a la entrada y salida del circuito rectificador.
Comparar los datos obtenidos con los calculados del rectificador de media onda yonda completa.
3. Marco teórico 3.1 Rectificador de media onda:
¿Qué es un rectificador?
Un proceso utilizado para convertir corriente alterna (AC) a corriente directa (DC). Para
dicho proceso, en el circuito se utilizan diodos capaces de cambiar la forma de onda de
señal que reciben en su entrada, dicho en otras palabras, para obtener una corriente y
tensión unidireccional (Jimenez Pacheco, 2013).
Análisis del rectificador de media onda:
Ilustración 1 Rectificador de media onda
A través de un ciclo completo, definido por el periodo T de la ilustración 1, el valor
promedio es cero.
Generará una forma de onda Vo , la cual tendrá un valor promedio de uso particular en el
proceso de conversión de ac a dc. Cuando un diodo se usa en el proceso de rectificación,
es común que se le llame rectificador (Granados, 2014).
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Ilustración 2 Región de conducción
Durante el intervalo t= 0 T/2 en la ilustración 1, la polaridad del voltaje aplicado Vi es
como para establecer "preciso" en la dirección que se indica, y encender el diodo con la
polaridad indicada arriba del diodo. Al sustituir la equivalencia de circuito cerrado por el
diodo dará por resultado el circuito equivalente de la ilustración No. 2, donde parece muy
obvio que la señal de salida es una réplica exacta de la señal aplicada.
Ilustración 3 Región de no conducción (T/2 – T).
Para el periodo T/2 T, la polaridad de la entrada Vi es como se indica en la ilustración 3,
y la polaridad resultante a través del diodo ideal produce un estado "apagado" con un
equivalente de circuito abierto (Granados, 2014).
Ilustración 4 Señal rectificada de media onda
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3.2 Rectificador de onda completa:
El rectificador de onda completa es un circuito empleado para aprovechar ambos
semiciclos de la corriente alterna y obtener corriente directa como resultado ideal
(positivo y negativo) aunque el resultado aparenta ser el mismo que en el rectificador de
media onda, en este caso los niveles de intensidad son superiores y la caída de tensión es
menor cuando se le aplica una carga al sistema (Guanbayo, 2015).
Análisis del circuito de rectificador de onda completa:
Ilustración 5 Circuito de rectificador de onda completa
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 y D4 son
polarizados en sentido inverso. Ver que la corriente atraviesa la resistencia de carga RL.
Ilustración 6 Semiciclo positivo
En 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 (Tello, 2015).
Ilustración 7 Semiciclo negativo
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La salida tiene la forma de una onda rectificada completa.
Ilustración 8 Onda rectificada
Rectificador con dos diodos
En el circuito, ambos diodos no pueden encontrarse
simultáneamente en directa o en inversa, ya que las
diferencias de potencial a las que están sometidos son
de signo contrario; por tanto uno se encontrará
polarizado inversamente y el otro directamente. Latensión de entrada (Vi) es, en este caso, la mitad de la
tensión del secundario del transformador.
Ilustración 9 Rectificador de onda completa con 2 diodos
Tensión de entrada positiva
El diodo 1 se encuentra en directa (conduce),
mientras que el 2 se encuentra en inversa (no
conduce). La tensión de salida es igual a la de
entrada. El diodo 2 ha de soportar en inversa latensión máxima del secundario.
Ilustración 10 Tensión de entrada positiva
Tensión de entrada negativa
El diodo 2 se encuentra en directa (conduce),
mientras que el 1 se encuentra en inversa (no
conduce). La tensión de salida es igual a la de entrada
pero de signo contrario. El diodo 1 ha de soportar en
inversa la tensión máxima del secundario (Caicedo,2014).
Ilustración 11 Tensión de entrada negativa
Ilustración 12 Onda rectificada con 2 diodos
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4. Materiales y equipos utilizados
4.1. Materiales:
4 Diodos 1N4007
Resistencia de 4,7 kΏ
Transformador de 110V a 12V
Protoboard
Cables puente para protoboard
Ilustración 14 Diodo
4.2. Equipos:
Osciloscopio
Multímetro
Generador de señales
Ilustración 13 Transformador
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5. Procedimientos
Rectificador de media onda
Ilustración 15 Circuito de rectificador de media onda
Se realizó una conexión sencilla, en la cual el diodo se conectó en serie con la resistencia;
colocando el cátodo del diodo hacia la resistencia y su ánodo así como el otro extremo de
la resistencia fueron la entrada de la señal senoidal, obteniendo así un rectificador de
media onda, en el cual podíamos medir la señal de entrada que era la señal senoidal así
como también podíamos medir la señal que se presentaba en la carga que era ya la media
onda.
Se coloca en serie una resistencia y un diodo 1N4007
Se conecta el generador de onda al circuito.
Se conecta el osciloscopio al circuito
Regular valores en el generador de frecuencia y osciloscopio
Rectificador de onda completa
Para este circuito fue necesario utilizar un
transformador con 3 taps , específicamente se
utilizó un transformador de 110v – 12v y se
utilizó también cada uno de sus taps; los taps
de los extremos del transformador se
conectaron a los ánodos de dos diodos, y el
tap central del transformador se conectó a un
extremo de la resistencia, y como parte final
del circuito se conectó en un punto común los cátodos de los diodos y el extremo libre de
la resistencia, creando así un rectificador de onda completa y permitiéndonos observar la
señal de entrada que proporciona el transformador que es una onda senoidal como
también la señal de salida que ya se presenta como una onda rectificada completamente
Se coloca una resistencia en la parte positiva de los dos diodos.
Se conecta el transformador a un toma corriente directamente y luego se conecta
los cables de salida del transformador al circuito
Se conecta el generador de onda al circuito
Se conecta el osciloscopio al circuito
Regular los valores en el generador de frecuencia y osciloscopio.
D1
R1
4.7kΩ
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6. Registro de datos Rectificador de media onda
Grafica tomada del voltaje de entrada
Grafica tomada del voltaje en el diodo
En el semiciclo positivo el diodo queda polarizado directamente y se comporta
prácticamente como un interruptor cerrado, esto hace que por el circuito circule una
corriente cuya forma de onda está recortada en la parte positiva. Esta corriente provoca
una caída de tensión senoidal.
Grafica tomada del voltaje en la resistencia
Aplicamos una onda senoidal a la entrada. En el semiciclo positivo el diodo queda
polarizado directamente y se comporta prácticamente como un interruptor cerrado. Esto
hace que por el circuito circule una corriente cuya forma de onda está representada en la
ilustracion 19. Esta corriente provoca una caída de tensión senoidal.
Ilustración 16 Grafica de la inda seniodal
Ilustración 17 Grafica de la onda recortada positiva
Ilustración 18 Grafica de oda recortada negativa
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Rectificador de onda completa
Grafica tomada del voltaje de entrada
El Diodo 1 conduce durante el semiciclo positivo y diodo 2 conduce durante el semiciclo
negativo. Así pues la corriente en la carga rectificada circula durante los dos semiciclos.
Ilustración 19 Medición de voltaje en la resistencia
Ilustración 20 Grafica de onda senoidal
Ilustración 21 Grafica del rectificador de onda completa
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7. Análisis de resultados Rectificador de media onda
Datos:
= 7.4
= 142.8 ∗ 10−
= 4.7 Ω
Cálculos
= 7.4
= 2
= . ==>
=3.7
= .
=.
Ω =0.25 mA
= 0.25 ∗ 1.17 = .
=
=7002.8 Hz
Magnitud Valor Calculado Valor Medido
Vpp 7.4 V 7.39
F de entrada 7002.8 Hz 7003 Hz
F de salida --- 7015 Hz
T 142.8*10−s ---
1.13 V 1.17 V
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Rectificador de onda completa
Datos:
= 41.6
= 16.70 ∗ 10−
= 4.7 Ω
Cálculos
= 41.6
=
2= . ==>
=41.6
= .
=.
Ω =2.82 mA
= 2.82 ∗ 13.24 = .
=1
= .
=1
2= .
Magnitud Valor Calculado Valor Medido
Vpp 41.6 V 41.6 V
F de entrada 59.88 Hz 59.88 Hz
F de salida --- 29.94 Hz
T 16.70*10− s ---
13.24 V 13.24 V
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8. Conclusiones
Se armó dos circuitos uno de rectificador de media onda que se lo realizo con un
solo diodo 1N4007 en serie con una resistencia y un circuito de rectificador de
onda completa con dos diodos, una resistencia y con la ayuda de un transformadorde 110v a 12v.
Se analizó el funcionamiento en el circuito rectificador de media onda, que se
utiliza para cambiar una señal de AC a una señal de DC ya que el diodo permite
y mantiene el flujo de corriente en una sola dirección. Y en el circuito de
rectificador de onda completa la señal de entrada se rectifica totalmente mediante
el circuito construido; se logra así una salida de corriente continua en base a una
entrada de corriente alterna.
Al utilizar el osciloscopio para obtener las señales de salida en el
circuito rectificador de media onda, la tensión generada en la salida es una onda
senoidal que coincide con la de entrada en los semiciclos positivos, pero pasa a 0
en los semiciclos negativos. En el circuito de rectificador de onda completa la
carga rectificada circula durante los dos semiciclos, ya que el diodo1 conduce
durante el semiciclo positivo y el diodo 2 conduce durante el semiciclo negativo.
Se realizó una tabla de comparación de los datos obtenidos con los calculados de
cada rectificador de onda y se comprobó que son de similar valor tanto en lo
medido con el osciloscopio o el multímetro como al momento de aplicar las
fórmulas.
9.
Referencias bibliográficas
Caicedo, L. (19 de 03 de 2014). Rectificadores. Obtenido de
http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema4/Paginas/Pagina4.htm
Granados, A. (18 de 06 de 2014). Fisica Electronica. Obtenido de
http://fisicaelectronica.galeon.com/rectificador.htm
Guanbayo, N. (15 de 10 de 2015). EcuRed. Obtenido de
http://www.ecured.cu/Rectificador_de_onda_completa
Jimenez Pacheco, D. (22 de 08 de 2013). Universidad Privada Telesup. Obtenido de
http://es.slideshare.net/davidpachecojimenez/circuito-rectificador-de-media-onda
Tello, K. (01 de 06 de 2015). Unicrom. Obtenido de http://unicrom.com/rectificador-onda-
completa-con-puente-diodos/