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• Juan J. Mejia

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA - ENERGÍA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA

CURSO

:

Electrónica Industrial

TEMA

:

PROFESOR

:

Diodos Rectificadores Lozano Ricci Lucio

INTEGRANTES : SURCO HALANOCCA EBER LAUREANO NINAQUISPE MARCELO CASTRO SANTOS EMBER MEJIA MORENO JUAN JOSE

2015 1. INTRODUCCIÓN: Un diodo semiconductor es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido, el más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo. De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña. Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal, como paso inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua. Su principio de funcionamiento está basado en los experimentos de Lee De Forest.

Los primeros diodos eran válvulas o tubos de vacío, también llamados válvulas termoiónicas constituidas por dos electrodos rodeados de vacío en un tubo de cristal, con un aspecto similar al de las lámparas incandescentes. El invento fue desarrollado en 1904 por John Ambrose Fleming, empleado de la empresa Marconi, basándose en observaciones realizadas por Thomas Alva Edison. Al igual que las lámparas incandescentes,

los

tubos

de

vacío

tienen

un filamento (el cátodo) a través del cual circula la corriente, calentándolo por efecto Joule. El filamento está tratado con óxido de bario, de modo que al calentarse emite electrones al vacío circundante los cuales son conducidos electrostáticamente hacia una placa, curvada por un muelle doble, cargada positivamente (el ánodo), produciéndose así la conducción. Evidentemente, si el cátodo no se calienta, no podrá ceder electrones. Por esa razón, los circuitos que utilizaban válvulas de vacío requerían un tiempo para que las válvulas se calentaran antes de poder funcionar y las válvulas se quemaban con mucha facilidad.

2. OBJETIVO 



Evaluar y analizar experimentalmente los valores medio y eficaz de un circuito monofásico con rectificador de media onda, onda completa (2 diodos) y onda completa tipo fuente (4 diodos). Tener un mayor amplio del uso de los diodos

3. FUNDAMENTO TEÓRICO Rectificador de Onda Completa (2 diodos)

El rectificador superior (D1) funciona con el semiciclo positivo de la tensión en el secundario, mientras que el rectificador inferior (D2) funciona con el semiciclo negativo de tensión en el secundario. Es decir, D1 conduce durante el semiciclo positivo y D2 conduce durante el semiciclo negativo. Así pues la corriente en la carga rectificada circula durante los dos semiciclos.

Media Onda (normal)

Rectificador de Onda Completa tipo puente (4 diodos)

Onda Completa (rectificada)

Mediante el uso de 4 diodos en vez de 2, este diseño elimina la necesidad de la conexión intermedia del secundario del transformador. La ventaja de no usar dicha conexión es que la tensión en la carga rectificada es el doble que la que se obtendría con el rectificador de onda completa con 2 diodos.

Durante el semiciclo positivo de la tensión de la red, los diodos D1, D3 conducen, esto da lugar a un semiciclo positivo en la resistencia de carga.

Los diodos D2 y D4 conducen durante el semiciclo negativo, lo que produce otro semiciclo positivo en la resistencia de carga. El resultado es una señal de onda completa en la resistencia de carga.

Hemos obtenido la misma onda de salida VL que en el caso anterior. La diferencia más importante es que la tensión inversa que tienen que soportar los diodos es la mitad de la que tienen que soportar los diodos en un rectificador de onda completa con 2 diodos, con lo que se reduce el coste del circuito.

4. EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y ACCESORIOS A UTILIZAR



4 diodos de silicio 1N 4007, 1N 4004



1 transformador de 220v – 24v, 12v.



1 multitester



1 protoboard



Resistencias y/o potenciómetro



Cables

5. PROCEDIMIENTO Parte A

Armaremos el siguiente circuito con el diodo, la resistencia y el transformador, como se muestra en la figura, luego con la ayuda del multitester se procederá a calcular los voltajes (continuos y alternos), voltaje de pico y la intensidad.

Parte B Armaremos el siguiente circuito con 2 diodos, una resistencia y el transformador, como se muestra en la figura, luego con la ayuda del multitester se procederá a calcular los voltajes (continuos y alternos), voltaje de pico y la intensidad. Onda completa (2 diodos).

Parte C Armaremos el siguiente circuito con 4 diodos, una resistencia y el transformador, como se muestra en la figura, luego con la ayuda del multitester se procederá a calcular los voltajes (continuos y alternos), voltaje de pico y la intensidad. Onda completa tipo puente (4 diodos).

6. TABULACION DE DATOS Transformador

I DC

V DC

V AC

Tipo de diodo R L

V pico

V p=220 v

V p=24 v 20.8 mA

13.1 v

10.7 v

1N 4007

V p=220 v

V p=12 v 11.2 mA

6.6 v

6.1 v

1N 4007

600

15.13 v 8.626 v

Parte A

I DC

Transformador

V p=220 v

V p=24 v 23.7 mA

V DC 10.5 v

V AC 5.2 v

Tipo de diodo R L 1N 4004

V pico

500

7.35 v

Tipo de diodo R L

V pico

Parte B

I DC

Transformador

V DC

V AC

V p=220 v

V p=24 v 48.6 mA

20.7 v

10.3 v

V p=220 v

V p=12 v 22.4mA

9.78 v

5.19 v

1N 4004

Parte C

*

V pico =

√2

*

V AC

7. RESULTADOS (MULTISISM)

8. CUESTIONARIO 

Explique el funcionamiento del diodo semiconductor

500

14.56 v

500

7.34 v

El diodo semiconductor está constituido fundamentalmente por una unión P-N, añadiéndole un terminal de conexión a cada uno de los contactos metálicos de sus extremos y una cápsula que aloja todo el conjunto, dejando al exterior los terminales que corresponden al ánodo (zona P) y al cátodo (Zona N)

El diodo deja circular corriente a través suyo cuando se conecta el polo positivo de la batería al ánodo, y el negativo al cátodo, y se opone al paso de la misma si se realiza la conexión opuesta.



Explique el funcionamiento del rectificador de media onda, onda completa

El rectificador de media onda generalmente se usa sólo para aplicaciones de baja corriente, o de alta frecuencia, ya que requiere una capacitancia de filtrado mayor para mantener el mismo voltaje de rizado que un rectificador de onda completa. Un rectificador simple de media onda de este tipo no es una buena aproximación a una cc constante en forma de onda; contiene componentes de frecuencia de ca a 6OHz. Un rectificador de media onda tiene un factor de rizado, lo que significa que tiene más componentes de voltaje de ca en su salida que componentes de voltaje de cc. Obviamente, el rectificador de media onda no es, en consecuencia, una forma muy buena de producir voltaje de cc a partir de una fuente de ca. Un rectificador de onda completa es un circuito empleado para convertir una señal de corriente alterna de entrada (Vi) en corriente continua de salida (Vo) pulsante. A diferencia del rectificador de media onda, en este caso, la parte negativa de la señal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la señal se convertirá en negativa, según se necesite una señal positiva o negativa de corriente continua. Existen dos alternativas, bien empleando dos diodos o empleando cuatro (puente de Graetz).



Explique la presencia del voltaje alterno en la salida del diodo semiconductor

El rizado, algunas veces llamado fluctuación o ripple (del inglés), es la pequeña componente de alterna que queda tras rectificarse una señal a corriente

continua. El rizado puede reducirse notablemente mediante un filtro de condensador



¿Cuál es la ventaja de un rectificador de onda completa tipo puente sobre un rectificador de onda completa con dos diodos

La diferencia más importante es que la tensión inversa que tienen que soportar los diodos es la mitad de la que tienen que soportar los diodos en un rectificador de onda completa con 2 diodos, con lo que se reduce el coste del circuito.