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• Christian Cardenas

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Dispositivos y componentes electrónicos

LABORATORIO N°4 APLICACIÓN DEL DIODO RECTIFICADOR

I. OBJETIVO  Implementar circuitos rectificadores de media y onda completa  Observar las formas de onda y medir las tensiones resultantes II. MATERIALES         

1 Transformador 12 – 0 –12 1 Enchufe con su cable para energizar el transformador 1 Multímetro 1 Osciloscopio con dos sondas de medición 4 Diodos 1N4007 o un puente de diodos de 1A 1 Resistencias 1k – 1/4W o 1/2W 1 Protoboard 12 Cables Jumper macho-macho de 10 cm 4 Cables cocodrilo – cocodrilo de 30 cm aproximadamente

III. FUNDAMENTO TEÓRICO En electrónica, un rectificador es el elemento o circuito que permite convertir la corriente alterna en corriente continua. Esto se realiza utilizando diodos rectificadores, ya sean semiconductores de estado sólido, válvulas al vacío o válvulas gaseosas como las de vapor de mercurio (actualmente en desuso). Dependiendo de las características de la alimentación en corriente alterna que emplean, se les clasifica en monofásicos, cuando están alimentados por una fase de la red eléctrica, o trifásicos cuando se alimentan por tres fases. Atendiendo al tipo de rectificación, pueden ser de media onda, cuando sólo se utiliza uno de los semiciclos de la corriente, o de onda completa, donde ambos semiciclos son aprovechados. El tipo más básico de rectificador es el rectificador monofásico de media onda, constituido por un único diodo entre la fuente de alimentación alterna y la carga.

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Simbolo de los diferentes tipos de diodo

Rectificación monofásica no controlada La rectificación no controlada requiere un estudio previo de las necesidades, ya que el circuito rectificador tan solo funcionará de la forma correcta si todas las condiciones de contorno con las que se ha realizado el cálculo se cumplen. Es decir, tanto la tensión de entrada como la carga RL han de ser las especificadas. Circuitos rectificadores de media onda Es construido con un diodo ya que este puede mantener el flujo de corriente en una sola dirección, se puede utilizar para cambiar una señal de CA a una de CC. En la figura. Se muestra un circuito rectificador de media onda. Cuando la tensión de entrada es positiva, el diodo se polariza en directo y se puede sustituir por un corto circuito. Si la tensión de entrada es negativa el diodo se polariza en inverso y se puede remplazar por un circuito abierto. Por tanto, cuando el diodo se polariza en directo, la tensión de salida a través de la carga se puede hallar por medio de la relación de un divisor de tensión. Sabemos además que el diodo requiere 0.7 voltios para polarizarse, así que la tensión de salida está reducida en esta cantidad (este voltaje depende del material de la juntura del diodo). Cuando la polarización es inversa, la corriente es cero, de manera que la tensión de salida también es cero. Este rectificador no es muy eficiente debido a que durante la mitad de cada ciclo la entrada se bloquea completamente desde la salida, perdiendo así la mitad de la tensión de alimentación. El voltaje de salida en este tipo de rectificador es aproximadamente 0.45 veces el voltaje eficaz de la señal de entrada.

Figura 1. Rectificador de media onda

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Circuitos rectificadores de onda completa Un rectificador de onda completa convierte la totalidad de la forma de onda de entrada en una polaridad constante (positiva o negativa) en la salida, mediante la inversión de las porciones (semiciclos) negativas (o positivas) de la forma de onda de entrada. Las porciones positivas (o negativas) se combinan con las inversas de las negativas (positivas) para producir una forma de onda parcialmente positiva (negativa) Rectificador de onda completa mediante dos diodos con transformador de punto medio El transformador convierte la tensión alterna de entrada en otra tensión alterna del valor deseado, esta tensión es rectificada durante el primer semiciclo por el diodo D1 y durante el segundo semiciclo por el diodo D2, de forma que a la carga R le llega una tensión continua pulsante como se muestra en la siguiente figura.

Figura 2. Rectificador de onda completa con derivación central

Rectificador de onda completa tipo puente

Figura 3. Rectificador de onda completa con puente de diodos

Consiste en cuatro diodos rectificadores, que convierten una señal con partes positivas y negativas en una señal únicamente positiva. Un simple diodo permitiría quedarse con la parte positiva, pero el puente permite aprovechar también la parte negativa.

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IV. PROCEDIMIENTO

1. Implemente el siguiente circuito, grafique y complete la tabla 1.

Rectificador de media onda

Vpp: Vmax: Vmin: Vrms: Vmedio(avg): Periodo: Frecuencia: Tabla 1. Graficar la forma de onda

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2. Implemente el siguiente circuito, grafique y complete la tabla 2.

Rectificador de onda completa con derivación central

Nota. Si no tiene un transformador con derivación central implemente el circuito mostrado en la Figura 3.

Vpp: Vmax: Vmin: Vrms: Vmedio(avg): Periodo: Frecuencia: Tabla 2. Graficar la forma de onda

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V. ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS (INFORME) 1. Presentar las tablas y los gráficos obtenidos en el laboratorio. 2. Calcular el Voltaje eficaz(Vrms) y Voltaje medio(Vmed) con los datos obtenidos en la tabla 1 y las fórmulas matemáticas del anexo para el rectificador de media onda. 3. Calcular el Voltaje eficaz(Vrms) y Voltaje medio(Vmed) con los datos obtenidos en la tabla 2 y las fórmulas matemáticas del anexo para el rectificador de onda completa. 4. Si los valores obtenidos en el laboratorio no coinciden con los valores obtenidos matemáticamente ¿A qué cree que se deba la diferencia? Valores obtenidos en el laboratorio VRMS=

Valores obtenidos matemáticamente VRMS=

Vmed=

Vmed=

ANEXO Fórmulas para el rectificador de media onda

Fórmulas para el rectificador de onda completa

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