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ELECTRONICA ANALOGA Y DE POTENCIA
INICIO CLASE N° 3.
miércoles 26 de enero de 2011
8:00
1.3 APLICACIÓN DE LOS DIODOS
A. Rectificadores de media onda
VDC =
Valor DC o promedio de la señal rectificada de media
onda.
Si se toma en cuenta el voltaje de barrera del diodo el voltaje pico de salida será:
Por LKV en
i
Ven – 0,6 – Vsol = 0
Vsal = Vent – 0,6
¿Cuándo el diodo está polarizado en
inversa cuánto es el voltaje en sus
terminales?
Ven + VR – Vsal = 0
VPI = VR = Ven –
El voltaje de ruptura del diodo debe ser
mayor que esta VPI, de lo contrario, se
quemará.
Rectificador de media onda acoplado con transformador
El
uso del transformador permite
elevar o disminuir el voltaje, además
aísla la señal de AC del circuito
verificador,
evitando
eléctricos.
Recordemos que para un transformador se cumple que:
1
Ejemplo: Determinar el voltaje pico de salida: (Vo) si Vip = 250 V, N1 = 2, N2 = 1
De
1
y
B. Rectificador de onda completa
choques
B.1 Rectificador de onda completa con derivación central
Para analizar la salida de este circuito se debe considerar los dos semiciclos de la señal
de entrada.
VDC
Durante el semiciclo positivo el D1 está polarizado directamente, por tanto, conduce,
mientras que D2 está polarizado inversamente, luego no conduce.
Durante el semiciclo negativo D2 conduce a D1 no, luego la corriente circula por D2 y por
R1 en el mismo sentido que el sentido que el sentido negativo.
Por lo anterior se produce una rectificación de onda completa o valor absoluto de la señal.
El voltaje pico de salida será la mitad del voltaje sumatorio total menos el voltaje codo del
diodo, esto es:
¿Cuál será ahora el voltaje pico inverso que soporta el diodo que no trabaja?
Por LKV en iX
- V2/2 + VPI - V0 = 0
VPI = V0 + V2/2
Por: LKV en iy
V2/2 - VD – V0 = 0 V0 = V2/2 - VD
Luego:
En función de VD
VPI = V2/2 - VD + V2/2
VPI = V2 -VD
ó
VPI = 2 V0 - VD
El voltaje promedio para esta configuración será:
=
B.2 Rectificador de Onda Completa en puente
Para este circuito se tiene el siguiente comportamiento:
Durante el semiciclo positivo trabajan los diodos D 1 y D2 están polarizados directamente y
durante el semiciclo negativo solo trabajan D 3 y D4 y la corriente que circula por RC tiene
la misma dirección.
D1,D2
D3,D4
D1,D2
D3,D4
¿Cuánto vale voltaje máximo de V0?
Para resolver esta pregunta pintemos el siguiente circuito.
Por LKV en iX
Vs - 0.6 – Vo - 0.6 = 0
V0 = Vs - 1.2
Luego:
VOP = V2 - 1.2
¿Y cuánto será el voltaje de pico inverso?
Para
ello
analicemos
el
siguiente
circuito
suponiendo que D1 y D2 están encendidos y
tomándolos como corto.
De
manera
inmediata
observa que: VPID3 = Vs
VPID3 = V2 = VPID4
se
Si se tiene en cuenta los voltajes de cada uno de los diodos se tendrá lo siguiente:
Para D3
Por LKV en iX:
- Vs + VPID3 + 0,6 = 0
VPID3 = Vs - 0,6
Como:
¡En esta configuración el VPI se soportan los diodos es la mitad que se tiene para la
configuración con derivación central!
C. Filtros para rectificadores
Cuándo a un circuito rectificador se le pone un condensador a la salida, el efecto se
considera un filtro porque el condensador lo que hace es evitar las oscilaciones de la
salida del rectificador para obtener una corriente directa (D.C).
C.1 Rectificador de media onda con filtro
Es importante definir algunos conceptos:

Voltaje de rizo: Es la variación
presentada en el voltaje de salida debido
a la carga y descarga del condensador,
mientras más pequeño sea el voltaje de
rizo, mejor será la acción del filtro.
El voltaje de rizo de una señal
rectificada de onda completa es mejor que
la de media onda.
Factor de rizo: Es un indicador de la efectividad del filtro y se define como:
Donde: Vr = voltaje de rizo eficaz (RMS)
VDC = valor promedio
Entre más pequeño sea r, mucho mejor será el filtro. Este parámetro depende del valor
del condensador. Este valor puede ser un porcentaje
C.2 Rectificador de onda completa con filtro
Para un rectificador de este tipo se define:
Tarea: Estudiar
demostración
Ejemplo: Determinar el factor de rizo para el siguiente rectificador:
Luego si
se tienen
en cuenta los voltajes de juntura de los diodos
Ahora:
= Vo
77,78
Vr = 0,933
Finalmente:
r =1,22%
Tarea: Diseñar un rectificador de onda completa en parte con un porcentaje de razor de
11,0%, 0.5% empleando un transformador con una relación es espiras de 10:2 y
conectado a una red de 110Vrms y 60 Hz.
FINAL CLASE N° 3