Download Descarga

Document related concepts

Rectificador wikipedia , lookup

Diodo wikipedia , lookup

Diodo Schottky wikipedia , lookup

Puente rectificador wikipedia , lookup

Diodo Zener wikipedia , lookup

Transcript
Curso: Electrónica (Taller III)
Grupo: XII -A y C
Facilitador: Jorge Patiño
Instituto Profesional y Técnico de Veraguas
Curso: Electrónica (Taller III)
Tema: N° 2
ASÍ FUNCIONAN LOS DIODOS
Grado: XII-A y C Electricidad
Preparado por: Prof. JORGE L, PATIÑO V.
Lic. En tecnología Eléctrica.
Junio 2014.
1
Curso: Electrónica (Taller III)
Grupo: XII -A y C
Facilitador: Jorge Patiño
ASÍ FUNCIONAN LOS DIODOS
Contenido:
> Estructura de un elemento semiconductor.
– Formación de un diodo de silicio de unión
"p-n".
– Polarización del diodo.
– Diodos de punta de contacto o "de señal".
– Mecanismo de funcionamiento del diodo
de silicio (Si).
– Características de los diodos.
– Encapsulados diferentes de los diodos.
– Rectificación de la corriente alterna (C.A.)
empleando semiconductores diodos.
– Rectificador con filtro a la salida de la
corriente directa.
ESTRUCTURA DE UN ELEMENTO SEMICONDUTOR
Diodos semiconductores de silicio de diferentes tipos y.
tamaños, identificados en el circuito impreso de este.
Dispositivo electrónico con las letras “D” (para diodos con.
funciones diferentes) y “DZ” (para el diodo Zener).
Un diodo semiconductor de estado sólido consta de dos partes, formadas por cristales de silicio (Si) de
diferente polaridad. Un cristal de silicio en estado puro constituye un elemento químico tetravalente por
estar compuesto por átomos de valencia +4, pero para obtener dos cristales semiconductores de
polaridad diferente es necesario “doparlos” durante el proceso de producción del diodo, añadiéndole a
la estructura molecular de cada uno de esos cristales cierta cantidad de impurezas pertenecientes a
átomos de otros elementos químicos (también semiconductores), pero de valencias diferentes para
cada una de las partes que formarán el diodo, con sus correspondientes polaridades.
Para fabricar un diodo, primeramente uno de los cristales de silicio se dopa añadiéndole, como
impureza, un elemento químico de valencia +3 (trivalente) como el galio (Ga), por ejemplo. Al final del
proceso se obtiene un semiconductor “tipo-p”, con polaridad positiva (P), que presentará defecto o
falta de electrones en la última órbita de los átomos de galio añadidos como impurezas. En esas
órbitas se formarán “huecos” en aquellos lugares que debían estar ocupados por los electrones
faltantes.
A continuación, el otro cristal de silicio, que inicialmente es igual al empleado en el proceso anterior, se
dopa también durante el proceso de fabricación del diodo, pero añadiéndole esta vez impurezas
pertenecientes a átomos de otro elemento químico también semiconductor, pero de valencia +5
(pentavalente) como, por ejemplo, antimonio (Sb). Una vez finalizado este otro proceso de dopado se
obtiene un semiconductor “tipo-n”, con polaridad negativa (N), caracterizado por presentar exceso de
electrones libres en la última órbita de los átomos de antimonio añadidos como impurezas.
2
Curso: Electrónica (Taller III)
Grupo: XII -A y C
Facilitador: Jorge Patiño
(Ver “Qué. son los semiconductores”).
Representación gráfica de dos elementos semiconductores de cristal de silicio (Si), simplificados de.
forma esquemática. A.- Semiconductor de silicio de conducción “tipo-p”, o sea, de polaridad positiva.
(P). En su estructura molecular se puede observar que en los lugares que debían ocupar los
electrones. lo que encontramos son “huecos”.
Cuando conectamos una batería a los extremos de un cristal semiconductor positivo, se establece un.
flujo de “huecos” en sentido opuesto al flujo de electrones que proporciona la fuente de energía
eléctrica.. En la ilustración se puede observar también que mientras el flujo de electrones o corriente
electrónica. se establece del polo negativo al polo positivo de la batería, el flujo de “huecos”, por el
contrario, se. establece en el sentido inverso a través del cristal de silicio.
B.- Semiconductor de silicio de conducción “tipo-n”, de polaridad negativa (N), con exceso de.
electrones libres en su estructura molecular. Si a este tipo de semiconductor negativo le conectamos.
una batería, el flujo electrónico se establecerá en el mismo sentido de circulación de la propia fuente
de. suministro eléctrico, o sea, del polo negativo al polo positivo
FORMACIÓN DE UN DIODO DE SILICIO DE UNIÓN "p-n"
En el mismo momento que un cristal semiconductor de silicio (Si) de conducción “tipo-p” (positivo) se
pone en contacto con otro cristal semiconductor también de silicio, pero de conducción “tipo-n”
(negativo), se crea un diodo de empalme o de unión “p-n”. Si al diodo así formado le conectamos
una fuente de corriente eléctrica, éste reacciona de forma diferente a como ocurre con cada una de las
dos partes semiconductoras por separado, tal como se pudo ver en el ejemplo anterior.
Representación gráfica de las dos partes que componen.
un diodo de silicio de unión p-n: a la izquierda la parte.
positiva (P) y a la derecha la negativa (N). En la ilustración.
se puede apreciar la “zona de deplexión” que se forma.
alrededor del punto donde se unen los dos cristales.
semiconductores de diferente polaridad. El punto de unión.
p-n de los dos cristales se denomina “barrera de potencial.
del diodo”.
3
Curso: Electrónica (Taller III)
Grupo: XII -A y C
Facilitador: Jorge Patiño
En el punto de unión p-n de las dos piezas semiconductoras de diferente polaridad que forman el diodo,
se crea una “barrera de potencial”, cuya misión es impedir que los electrones libres concentrados en la
parte negativa salten a la parte positiva para unirse con los huecos presentes en esa parte del
semiconductor. Hasta tanto los electrones no alcancen el nivel de energía necesario que le debe
suministrar una fuente de energía externa conectada a los dos extremos del diodo, no podrán atravesar
esa barrera.
Por otra parte, a ambos lados de la barrera de potencial se forma una “zona de deplexión” (también
llamada zona de agotamiento, de vaciado, de carga espacial o de despoblación). Esa es una zona o
región aislada, libre de portadores energéticos, que se origina alrededor del punto de unión de los dos
materiales semiconductores dopados de diferente forma y que poseen también polaridades diferentes. La
función de la “zona de deplexión” es alejar a los portadores de carga energética (electrones) del punto de
unión p-n cuando el diodo no se encuentra energizado con la tensión o voltaje suficiente, o cuando se
energiza con una tensión o voltaje inverso.
El efecto que se crea al unir simplemente un cristal semiconductor de silicio tipo-p con otro de tipo-n,
equivale a tener conectada una batería o fuente de suministro de energía imaginaria en los extremos del
diodo. Bajo esas circunstancias la “zona de deplexión” que se crea a ambos lados de la unión p-n obliga
a los huecos o agujeros de la parte positiva (P) alejarse de ese punto de empalme o unión, mientras que
los electrones en exceso en la parte negativa (N) reaccionan de igual forma alejándose también del
propio punto, hasta tanto no adquieran la energía suficiente que les permita atravesar la barrera de
potencial.
Para que los electrones en exceso en el semiconductor con polaridad negativa (N) puedan atravesar la
barrera de potencial del diodo y saltar a la parte positiva y “llenar” los huecos, es necesario energizarlos
suministrándoles una corriente eléctrica o diferencia de potencial en los extremos del diodo, por medio de
una batería o cualquier otra fuente de fuerza electromotriz. Cuando la tensión aplicada al diodo de silicio
alcanza 0,7 volt, el tamaño de la zona de deplexión se reduce por completo y los electrones en la parte
negativa adquieren la carga energética necesaria que les permite atravesar la barrera de potencial. A
diferencia de los diodos de silicio (Si), los de germanio (Ge) sólo requieren 0,3 volt de polarización directa
para que la zona de deplexión se reduzca y los electrones adquieran la carga energética que requieren
para poder atravesar la barrera de potencial.
En la parte de arriba de esta ilustración aparece el símbolo general.
utilizado para identificar un diodo semiconductor común y abajo el.
aspecto físico externo que presentan la mayoría de los diodos de.
silicio. Como se puede observar en ambas ilustraciones, el ánodo
“A” constituye la parte positiva y el cátodo “K” la negativa. En un
diodo real, el extremo correspondiente al cátodo se identifica por.
medio de una marca o anillo color plata impreso junto al terminal.
negativo de conexión al circuito eléctrico.
4
Curso: Electrónica (Taller III)
Grupo: XII -A y C
Facilitador: Jorge Patiño
En la ilustración “A” se puede ver un circuito electrónico formado por un diodo de silicio (1), una pila o.
batería (2), una lámpara LED en función de consumidor (3), un interruptor (4) y un miliamperímetro
(5).. Como todavía el circuito se encuentra abierto (no se ha accionado el interruptor), la corriente
eléctrica no. circula. En la ilustración "B" se ha accionado el interruptor y, de acuerdo con polaridad de
la batería, el. diodo se polariza de forma directa permitiendo el paso de la corriente a través del
circuito, por lo que la. lámpara LED se enciende y la aguja del miliamperímetro se mueve indicando
que la corriente eléctrica. está circulando. En la ilustración “C” se ha cambiado la conexión de la
batería en el circuito, por tanto. la polaridad también queda invertida. En esta ocasión, aunque el
interruptor se accione, se puede. observar que la lámpara LED no se enciende y la aguja del
miliamperímetro no muestra circulación de. corriente eléctrica alguna (se mantiene indicando “0” mA),
pues al haberse cambiado la polaridad de la. batería el diodo se polariza de forma inversa impidiendo
que la corriente eléctrica circule por el circuito.. El efecto que se obtiene es el mismo que si no se
hubiera accionado el interruptor.
En resumen, el movimiento de los electrones desplazándose desde la parte negativa del diodo para
recombinarse con los huecos en la parte positiva después de atravesar el empalme "p-n" o barrera de
potencial, permite que la corriente electrónica fluya a través del mismo, siempre y cuando se encuentre
polarizado directamente. Si bajo esas condiciones conectamos un miliamperímetro y un consumidor al
circuito del diodo, se podrá apreciar que el instrumento de medición registra la circulación de corriente
eléctrica.
Diodo polarizado inversamente
En la parte de arriba de esta figura se representa el esquema de.
un diodo energizado en “polarización inversa”. Como se puede.
observar, el polo positivo de la batería se encuentra conectado al.
cátodo “K” y el polo negativo al ánodo “A”.
Esta conexión impide que la corriente de electrones que
suministra. la batería u otra fuente de fuerza electromotriz pueda
circular en el. sentido que indican las flechas y atravesar el diodo,
por lo que no.. se puede completar el circuito eléctrico.
En la parte de abajo de la ilustración se muestra el esquema de.
una “válvula hidráulica antirretorno” cerrada. Aquí se puede.
observar que el fluido hidráulico (representado por la flecha de.
color rojo) no puede atravesar la válvula si intenta circular en.
sentido inverso, debido a la presión que ejerce el muelle sobre la.
bola y la propia presión que ejerce también el fluido hidráulico sobre ésta, lo que provoca el cierre.
completo de la abertura de entrada. De forma similar un diodo polarizado de forma inversa impide que
la. corriente eléctrica pueda fluir en sentido contrario, por lo que no puede atravesarlo, ni completarse.
tampoco la circulación de corriente a través del circuito.
CARACTERÍSTICAS DE LOS DIODOS
La forma de funcionamiento de un diodo común de silicio se puede apreciar observando la curva
característica que se crea cuando se polariza, bien de forma directa, o bien de forma inversa. En
ambos casos la curva gráfica (representada en color verde en el siguiente gráfico) muestra la relación
existente entre la corriente y la tensión o voltaje que se aplicada a los terminales del diodo.
5
Curso: Electrónica (Taller III)
Grupo: XII -A y C
Facilitador: Jorge Patiño
En este gráfico correspondiente a la curva
característica de un diodo de silicio, se puede
observar un eje horizontal “x” y otro vertical “y”
que se intersectan en el centro. En ese punto el
valor del voltaje y de la intensidad de la corriente
es igual a “0” volt. El eje vertical “y” muestra
hacia arriba su parte positiva (+y) correspondiente
al valor que puede alcanzar la intensidad de la
corriente (Id) que atraviesa al diodo cuando se
polariza directamente, mientras que hacia abajo su
parte negativa (-y) muestra cuál será su
comportamiento cuando se polariza de forma
inversa (Ii). El eje horizontal “x” muestra hacia la
derecha, en su parte positiva (+x), el incremento
del valor de la tensión o voltaje que se aplicada al
diodo en polarización directa (Vd). Hacia la
izquierda del propio eje se encuentra la parte
negativa (–x), correspondiente al incremento
también del valor de la tensión o voltaje, pero en
polarización inversa (Vi).
Si a un diodo común de silicio le aplicamos una tensión o voltaje (Vd) para polarizarlo directamente,
partiendo de “0” volt (punto de intersección de los ejes de las coordenadas), se puede observar
en el gráfico que hasta tanto no se alcanzan los 0,7 volt sobre el eje “+x”, el valor de la corriente
(Id) no indica ninguna variación debido a la resistencia que, por debajo de ese voltaje, ofrece la
“barrera de potencial” al flujo de los electrones en el punto de unión "p-n". Sin embargo, a partir de
los 0,7 volt un pequeño incremento en el valor de la tensión, originará un enorme flujo de
intensidad de corriente, tal como se puede apreciar en el gráfico, representado por la curva de
color verde (paralela al eje “+y”), en la parte correspondiente a la “región de polarización directa”
del diodo. (Como ya se mencionó anteriormente, a diferencia del diodo de silicio (Si), un diodo de
germanio (Ge) sólo requiere 0,3 volt de polarización directa para que comience a conducir la
corriente).
Ahora bien, si el diodo se polariza de forma inversa aplicándole una tensión o voltaje inverso a
partir de “0” volt y siguiendo el eje –x, vemos que aunque incrementemos el valor de esa tensión,
la corriente (Ii) no muestra variación alguna, excepto en un punto donde se produce una
pequeñísima “corriente de fuga” de unos pocos microamper. A partir de ese momento si
continuamos incrementando el valor de la tensión se llega al punto de “ruptura inversa”, (codo de
la curva de color verde), donde el aislamiento de la unión "p-n" se rompe originándose un flujo de
corriente, de valor tan alto, que destruye el diodo y lo hace inservible.
No obstante, existe un diodo de silicio, denominado “zener”, que, contrariamente a lo ya
explicado, emplea para su funcionamiento la polarización inversa. Debido a su construcción
especial tiene la propiedad de estabilizar la tensión o voltaje inverso cuando llega al punto de
ruptura y alcanza la región de avalancha (denominada también “región zener”). De esa forma el
alto valor del flujo de corriente que se origina a partir de ese punto lo aprovecha este diodo para
reducir el valor de la tensión sin que llegue a destruirse como ocurriría con otro diodo común. Por
tanto, mientras otros tipos de diodos de silicio o de germanio tienen que operar necesariamente por
debajo de la tensión de ruptura inversa, el diodo zener puede soportar esa tensión de operación.
Debido a esa característica este diodo se emplea, comúnmente, como regulador de tensión o
voltaje en los circuitos electrónicos.
Otro diodo que funciona en polarización inversa es el denominado “varicap” o “varistor”, que se
emplea para sintonizar las emisiones de radio y de televisión en los radiorreceptores y los
televisores domésticos en sustitución del antiguo capacitor variable mecánico.
6
Curso: Electrónica (Taller III)
Grupo: XII -A y C
Facilitador: Jorge Patiño
RECTIFICACIÓN DE LA CORRIENTE ALTERNA (C.A.) EMPLEANDO
SEMICONDUCTORES DIODOS
La rectificación de una corriente alterna (C.A.) para convertirla en corriente directa (C.D.) —
denominada. también corriente continua (C.C.)— es una de las tecnologías más antiguas
empleadas en los circuitos electrónicos desde principios del siglo pasado, incluso antes que
existieran los elementos semiconductores de estado sólido, como los diodos de silicio que
conocemos en la actualidad.
Puesto que los diodos permiten el paso de la corriente eléctrica en una dirección y lo impiden en la
dirección contraria, se han empleado también durante muchos años en la detección de señales de
alta frecuencia, como las de radiodifusión, para convertirlas en audibles en los receptores de radio.
En la actualidad varios tipos de diodos de construcción especial pueden realizar otras funciones
diferentes a la simple rectificación o detección de la corriente cuando se instalan en los circuitos
electrónicos.
Funcionamiento de un diodo rectificador común de media onda
Para comprender mejor la forma en que funciona un semiconductor diodo, es necesario recordar
primero que la corriente alterna (C.A.) circula por el circuito eléctrico formando una sinusoide, en la
que medio ciclo posee polaridad positiva mientras y el otro medio ciclo posee polaridad negativa.
Es decir, cuando una corriente alterna circula por un circuito eléctrico cerrado su polaridad cambia
constantemente tantas veces como ciclos o hertz por segundo de frecuencia posea. En el caso de
la corriente alterna que llega a nuestros hogares la frecuencia puede ser de 50 o de 60 ciclos en
dependencia del sistema que haya adoptado cada país en cuestión. En Europa la frecuencia
adoptada es de 50 ciclos y de 60 ciclos en la mayor parte de los países de América (Ver tabla de
frecuencia de la corriente por países y los respectivos voltajes).
Animación de un circuito rectificador simple de media onda, compuesto por un
solo diodo.
En la animación de arriba se puede apreciar que en el proceso de rectificación de la corriente alterna
(C.A.) utilizando un solo diodo, durante un primer medio ciclo negativo los electrones circularán por el
circuito atravesando primero el diodo y a continuación el consumidor o carga eléctrica, representado
por una resistencia (R). En ese instante, en los extremos de la resistencia se podrá detectar una
corriente directa "pulsante" que responde a ese medio ciclo. En el medio ciclo siguiente (esta vez
positivo), los electrones cambiarán su sentido de circulación y no podrán atravesar ni la resistencia, ni
el semiconductor diodo, porque en ese instante el camino estará bloqueado por el terminal positivo del
diodo y no habrá circulación de corriente por el circuito. A continuación y durante el medio ciclo
siguiente negativo, de nuevo el diodo vuelve a permitir el paso de los electrones, para bloquearlo
nuevamente al cambiar la corriente el sentido de circulación y así sucesivamente mientras se continúe
suministrándole corriente al diodo.
Por tanto, durante cada medio ciclo negativo de una fuente de corriente alterna (C.A.) conectada a un
7
Curso: Electrónica (Taller III)
Grupo: XII -A y C
Facilitador: Jorge Patiño
diodo se registra una polaridad fija en los extremos de un consumidor conectado al circuito de salida
del propio diodo, mientras que durante el siguiente medio ciclo positivo no aparecerá polaridad alguna
debido al bloqueo que ofrece el propio diodo al paso de los electrones en sentido inverso. De esa
forma, a través del consumidor circulará una corriente pulsante, pues en este caso el diodo actúa como
un rectificador de corriente alterna de media onda.
Funcionamiento de los diodos rectificadores de onda completa
Cuando un circuito eléctrico o electrónico requiere de una corriente directa que no sea pulsante, sino
mucho más lineal que la que permite un simple rectificador de media onda, es posible combinar de dos
a cuatro diodos rectificadores de forma tal que la resultante sea una corriente directa (C.D.) con menos
oscilaciones residuales.
La estructura más usual para obtener un puente rectificador de
"onda completa" es la compuesta por cuatro diodos conectados de
forma conveniente. Sin embargo, en algunos casos se obtiene un
efecto similar conectando solamente dos diodos, empleando como
fuente de suministro de corriente alterna (C.A.) un transformador
con una derivación en el centro del enrollado secundario. Esa
derivación central permite alimentar por igual a cada uno de los
diodos gracias a su simetría en contrafase que hace posible que el
punto medio del enrollado sea siempre el polo negativo mientras el polo positivo cambia en sus
extremos cada medio ciclo de frecuencia alterna de la corriente aplicada al circuito. Sin embargo, a
la salida del circuito rectificador se obtiene una corriente directa (C.D.) de onda completa.
Animación del funcionamiento de un
circuito rectificador de corriente
alterna de onda completa compuesto
por dos diodos de silicio.
No obstante, la mayoría de los circuitos eléctricos o electrónicos que funcionan con corriente directa
(C.D.), emplean rectificadores de onda completa compuestos por cuatro diodos. A continuación se
ilustran tres formas de esquematizar en un diagrama la conexión de esos cuatro diodos para obtener
un rectificador de onda completa.
Diferentes formas de representar esquemáticamente un mismo puente
8
Curso: Electrónica (Taller III)
Grupo: XII -A y C
Facilitador: Jorge Patiño
rectificador de onda completa integrado por cuatro diodos, aunque la figura de
la izquierda es la forma más común de representarlo.
Un puente rectificador de cuatro diodos funciona de la
siguiente forma: como se puede observar en la parte (A)
de la ilustración, durante el primer medio ciclo negativo (–)
de la corriente que proporciona la fuente de suministro
alterna (C.A.) conectada al puente rectificador, los
electrones atraviesan primero el diodo (1), seguidamente
el consumidor (R) y después el diodo (2) para completar
así la circulación de la corriente de electrones por una
mitad del circuito correspondiente al puente rectificador.
Como aclaración, al llegar los electrones en su recorrido al punto de conexión (a), no pueden atravesar
el diodo (4) porque, de acuerdo con la colocación que éste ocupa en el circuito, bloqueará o impedirá
la circulación de los electrones en ese sentido.
Una vez que los electrones continúan su recorrido, al llegar al punto de conexión (b), tampoco pueden
atravesar el diodo (4), porque la corriente de electrones nunca circula en dirección a su propio
encuentro (de forma similar a como ocurre con la corriente de agua en un río), sino que siempre se
mueve en dirección al polo opuesto de la fuente de suministro que le proporciona la energía eléctrica, o
sea, el polo positivo de la corriente alterna (C.A.) en este caso.
En la parte (B) de la ilustración podemos ver que la corriente alterna cambia la polaridad y, por tanto, el
sentido de circulación de los electrones. En esta ocasión, los electrones atraviesan primeramente el
diodo (3), a continuación atraviesan el consumidor (R) y, por último, el diodo (4) para retornar a la
fuente de suministro eléctrico y completar así el circuito. De forma similar a lo ocurrido en el ciclo
anterior, ahora el diodo (1) es el encargado de bloquearle el paso a los electrones para que se puedan
dirigir en dirección al consumidor (R), mientras que el diodo (2) tampoco pueden atravesarlo los
electrones, porque no pueden ir a su propio encuentro, tal como ocurre en el medio ciclo anterior.
Animación del funcionamiento del rectificador de onda completa o puente
rectificador, compuesto por cuatro diodos.
Como se habrá podido apreciar, tanto en el primer medio ciclo, como en el siguiente, los signos de
polaridad positiva (+) y negativa (–) a la salida del circuito del puente de rectificación donde se encuentra
conectado el consumidor (R), se mantiene constante, pues una vez rectificada la corriente alterna (C.A.)
y convertida en directa (C.D.) las polaridades no sufren variación alguna como ocurre con la corriente
alterna a la entrada del circuito. En esa ilustración se puede ver también que a la salida del circuito de
rectificación se obtienen una serie de pulsaciones continuas, es decir, no intermitentes como ocurre
cuando se emplea un solo diodo rectificador en un circuito de media onda.
RECTIFICADOR CON FILTRO A LA SALIDA DE LA CORRIENTE DIRECTA
Si quisiéramos que un dispositivo rectificador de onda completa entregue una corriente directa lo más
lineal posible, podemos colocar un filtro compuesto por uno o dos capacitores electrolíticos
9
Curso: Electrónica (Taller III)
Grupo: XII -A y C
Facilitador: Jorge Patiño
polarizados, como los (C1) y (C2) que aparecen en las ilustraciones de abajo, conectados a la salida del
circuito de la corriente directa (C.D.) ya rectificada.
A
Además de dichos capacitores se debe añadir al filtro una resistencia (R) (gráfico A), o una
inductancia (L) (gráfico B) conectada entre los dos capacitores. La función del filtro consiste en
compensar las variaciones o deformaciones residuales que puedan haber quedado remanentes en la
corriente rectificada. Para ello durante el medio ciclo negativo los capacitores se cargan y durante el
siguiente medio ciclo positivo se descargan para rellenar los espacios sin carga que se crean entre una
cresta y la otra, correspondientes a las medias ondas de la corriente rectificada.
B
Sin embargo, algunos equipos y dispositivos electrónicos (sobre todo los de sonido, por ejemplo),
requieren de una corriente directa rectificada lo más pura o lineal posible, por lo que para obtener ese
resultado será necesario colocar un transistor a continuación del filtro, en función de estabilizador
(figura C).
10
Curso: Electrónica (Taller III)
Grupo: XII -A y C
Facilitador: Jorge Patiño
C
En la foto de la izquierda se muestra un dispositivo
rectificador de onda completa empleado en un equipo que
funciona con 12 volt de corriente directa (C.D.),
conectándose a una toma doméstica de corriente alterna
(C.A.) de 220 volt. En la parte izquierda de este dispositivo
se puede observar un transformador encargado de
transformar o rebajar los 220 volt de entrada en 12 volt de
salida, también de corriente alterna. En el centro se puede
observar un puente rectificador (con encapsulado KBL),
que convierte los 12 volt de corriente alterna (C.A.) en 12
volt de corriente directa (C.D.). A la derecha se observan
los dos capacitores electrolíticos y una de las resistencias
que hacen función de filtro. La otra resistencia también
visible,
se emplea para reducir la tensión de trabajo del diodo LED (en la parte inferior de la foto) empleado
como testigo o luz piloto para indicar que el equipo se encuentra conectado al suministro de corriente
alterna de la red doméstica, incluso cuando éste no está en uso.
No siempre es necesario contar con un filtro para poder
utilizar una corriente alterna rectificada. Por ejemplo, en
esta foto podemos observar un puente rectificador formado
solamente por cuatro diodos independientes, que
suministran corriente directa (C.D.) a un pequeño motor
eléctrico acoplado al ventilador de un secador de pelo. Los
cables de color negro corresponden a la entrada de la
corriente alterna (C.A.) que alimenta al puente rectificador.
El polo positivo [con el signo (+) en color rojo] y el negativo
[con el signo (–) en color azul] indican la polaridad de
salida de la corriente directa ya rectificada por el puente.
En este caso los polos positivo y negativo se encuentran
conectados directamente en los bornes de entrada de la
corriente directa (C.D.) al motor, situados ambos en su
tapa trasera. Como se puede observar, en este caso se ha
omitido el uso del filtro por no ser necesario para que el
motor funcione.
11
Curso: Electrónica (Taller III)
Grupo: XII -A y C
Facilitador: Jorge Patiño
Diferentes dispositivos dotados de puentes de diodos de silicio en función de rectificadores de
corriente. alterna para convertirla en directa. A la izquierda aparece el cargador de un ordenador
portátil, que. también nos permite continuar trabajando con el mismo cuando las baterías se hayan
agotado siempre. que lo mantengamos conectado a la red de corriente alterna doméstica. En el centro
se muestra un. adaptador de corriente empleado para energizar un convertidor de señal de TDT
(Televisión Digital. Terrestre). A la derecha se puede observar un cargador de teléfono móvil.
Los rectificadores de onda completa tienen una amplia utilización en diferentes tipos de dispositivos
como son los adaptadores de corriente que emplean diferentes equipos electrónicos, así como en los
cargadores de batería que utilizan teléfonos móviles, cámaras fotográficas digitales, reproductores
mp3, ordenadores portátiles y muchos otros equipos electrodomésticos y electrónicos más, que
funcionan con corriente directa. De esa forma un puente rectificador permite que cualquier dispositivo o
equipo de corriente directa (C.D.) se pueda conectar a la red de corriente alterna (C.A.) doméstica para
poderlo utilizarlo de esa forma o, de lo contrario, cargar sus baterías.
http://www.asifunciona.com/fisica/af_diodos/img_diodos/img-31-dio_400px.gif
http://www.asifunciona.com/fisica/af_diodos/af_diodos_9.htm
12