Infr. Rectificador de Media y Onda Completa

8/18/2019 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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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATOFACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL

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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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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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/

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