Rectificador de Media Onda
-
Upload
gerson-villa-gonzalez -
Category
Documents
-
view
214 -
download
0
description
Transcript of Rectificador de Media Onda
![Page 1: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/1.jpg)
Rectificación de Media Onda
Medición e InstrumentaciónDispositivos Electrónicos
![Page 2: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/2.jpg)
El rectificador de media onda
• La forma más sencilla de convertir corriente alterna en corriente continua es utilizando un rectificador de media onda, como el mostrado en la figura 1.
![Page 3: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/3.jpg)
![Page 4: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/4.jpg)
• En este caso, durante los semiciclos positivos de la tensión de entrada aplicada al primario del transformador, el secundario tiene una tensión positiva entre sus extremos. Por tanto el diodo queda polarizado directamente permitiendo la circulación de la corriente hacia la carga. Figura 2
![Page 5: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/5.jpg)
![Page 6: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/6.jpg)
• Durante los semiciclos negativos de la tensión de entrada, el secundario entrega una tensión negativa entre sus extremos. Por tanto, el diodo queda polarizado inversamente, impidiendo el paso de la corriente. En otras palabras, el diodo se comporta como un interruptor cerrado durante los semiciclos positivos y como un interruptor abierto durante los semiciclos negativos, Figura 3.
![Page 7: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/8.jpg)
• Como resultado, sobre la carga (RL) se produce un voltaje formado por pulsos sinusoidales positivos. Debido a que los semiciclos negativos han sido cortados o eliminados, esta forma de señal se denomina una media onda.
![Page 9: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/9.jpg)
• El voltaje obtenido a la salida de un rectificador de media onda tiene una frecuencia (f) igual a la de la tensión de la red, es decir 50 o 60 Hz, y una amplitud igual al valor pico (Vp) de la tensión del secundario.
• Si se conecta un multímetro en opción de voltímetro entre los extremos de la carga, el mismo proporcionara una lectura igual al valor medio de la tensión de salida.
![Page 10: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/10.jpg)
• Para una señal de media onda, este valor esta dado por:
0.318 0.318 media ondadc m pV V ó V
![Page 11: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/11.jpg)
• Siendo el valor pico. En la práctica, el voltaje real obtenido sobre la carga es ligeramente inferior a este valor, debido a que sobra el diodo se presenta una pequeña caída de voltaje, del orden de 0.7V, en condiciones de polarización directa.
pV
![Page 12: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/12.jpg)
• El siguiente ejemplo aclarará estos conceptos. La Práctica 3 Rectificador de Media Onda los fijo de manera práctica.
![Page 13: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/13.jpg)
Problema 1
• Un rectificador de media onda como el de la figura 1, tiene aplicada una tensión de entrada de CA de 120/60 Hz. Si el secundario entrega una tensión de salida de 15V a una carga de 100 ohm. ¿cuál será el valor medio de la tensión de CD medida en el voltímetro?. Asuma que la caída de tensión en el diodo (VD) es de 0.7V.
![Page 14: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/14.jpg)
Solución
• Inicialmente debemos calcular el valor pico de la tensión de CA del secundario (Vp2). Este último puede calcularse a partir del valor rms dado (15V) así:
2 1.4142 15 21.21p rmsV V V V
![Page 15: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/15.jpg)
Rectificador de Media Onda
![Page 16: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/16.jpg)
• Por lo tanto idealmente el valor medio de voltaje de salida medido por el voltímetro es:
0.138 21.21 6.75pdc
VV V V
![Page 17: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/17.jpg)
• En la práctica, a este valor debemos restarle la caída de voltaje sobre el diodo (0.7V) para obtener el voltaje de salida real. Por tanto:
• Este último sería el valor finalmente leído en el voltímetro.
( ) 0.675 0.7 6.05dc cc dV real V ideal V V V V
![Page 18: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/18.jpg)
Problema 2
• Se desea diseñar un transformador para un rectificador de media onda que suministre 1A de CD de salida a una carga de 10 ohm a partir de una tensión de red de 127V, 60Hz. Para ello se selecciona el diodo rectificador que tiene una caída de voltaje de 0.45V. ¿Cuál debe ser el valor nominal de la tensión en el secundario?
![Page 19: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/19.jpg)
Solución
• El valor medio del voltaje de CD sobre la carga (VL) es simplemente:
1 10 10L L LV I R A V
![Page 20: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/20.jpg)
Solución
• Este valor debe ser igual al valor medio ideal de la tensión secundaria rectificada (0.318Vp) menos la caída de voltaje en el diodo (Vd=0.45V). Por tanto:
0.318 10 0.45 10.45
0.318 10.45dc p L d
p
V V V V V V V
V V
![Page 21: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/21.jpg)
Solución
• Siendo Vp el valor pico de la tensión de salida del secundario. Por tanto:
10.45 32.86 y 0.318
23.32
p
prms
VV V
VV V
![Page 22: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/22.jpg)
• Lo anterior implica que debe utilizarse un transformador reductor de 127 V a 23.3V con una capacidad de corriente superior a 1 A.
![Page 23: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/23.jpg)
Problema 3
• Suponiendo un diodo ideal, dibuje • Para el rectificador de media onda de la figura
3. La entrada tiene una forma de onda senoidal con una frecuencia de 60 Hz.
•
, e ii d dv v
![Page 24: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/24.jpg)
Problema 3
![Page 25: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/25.jpg)
Problema 3
![Page 26: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/26.jpg)
Problema 3
![Page 27: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/27.jpg)
Problema 4
• Repita el problema anterior con un diodo de silicio
• Solución Calculando Vp ó Vm y el VL• Usamos:
0.7TV V
0.318
2 0.318 0.7
6.98
dc p D
p
p
V V V
V V V
V V
![Page 28: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/28.jpg)
Problema 4
![Page 29: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/29.jpg)
Problema 5
• Repita el problema 3 con una carga aplicada de 6.8 Kohm como lo indica la figura
![Page 30: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/30.jpg)
Problema 5
![Page 31: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/31.jpg)
Solución
![Page 32: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/32.jpg)
Problema 5
![Page 33: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/33.jpg)
Problema 5
![Page 34: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/34.jpg)
Problema 6
• Para la siguiente red dibuje Vo y determine Vdc.
![Page 35: Rectificador de Media Onda](https://reader035.fdocuments.co/reader035/viewer/2022062816/568c35c01a28ab0235956ff9/html5/thumbnails/35.jpg)
Problema 6