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• Mary Baschz

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EXPERIMENTO RECTIFICADORES DE MEDIA ONDA Y ONDA COMPLETA Objetivo:  Realizar un circuito con el uso de diodos y determinar el voltaje de cada uno.  Analizar el comportamiento de los diodos. Introducción: Un circuito rectificador es un circuito que tiene la capacidad de convertir una señal de corriente alterna (c.a.) en una señal de corriente continua (c.c.). Se tienen dos tipos de rectificación:  

Rectificación de media onda Rectificación de onda completa

Circuito rectificador de media onda: Este circuito genera una señal de c.c. a partir de una señal de c.a. truncando a cero todos los semiciclos de una misma polaridad en la señal de c.a. y dejando igual a los semiciclos de la polaridad contraria.

Siendo el circuito, el siguiente:

Circuito rectificador de onda completa: Este circuito genera una señal de c.c. a partir de una señal de c.a. con todos los semiciclos de la señal, invirtiendo todos los semiciclos de una misma polaridad para igualarlos a la otra.

Para lograr una rectificacion de onda completa se plantean dos esquemas:  Rectificador de onda completa con derivación central: Es un tipo de rectificador de onda completa que utiliza dos diodos conectados al secundario de un transformador con derivación central para disponer así de dos voltajes secundarios Vs. El voltaje de entrada se acopla a través del transformador al secundario con derivación central. La mitad del voltaje secundario total aparece entre la derivación central y cada extremo del devanado secundario. La división del devanado secundario se llama derivación central o toma central.

A continuación se muestra el análisis del circuito, el cual se hace por separado para cada semiciclo de la señal de entrada (Vs), determinando la salida Vo en cada caso.

 Rectificador de puente de onda completa El rectificador de puente utiliza cuatro diodos conectados, en configuración de puente.

El análisis se realiza por separado para cada semiciclo de la señal de entrada Vi a fin de determinar la salida Vo en cada caso. El comportamiento del circuito se realiza para los semiciclos positivos y negativos de Vi.

Para los análisis mostrados anteriormente, hay que tomar en cuenta lo siguiente, para mayor entendimiento de los diodos:

Materiales: 4 Diodos 1 Protoboard 1 Transformador de 12 V 3 Capacitor 1 Resistencia 1 Generador de señales 1 Osciloscopio 1 Multímetro con sus puntas de prueba 1 Sonda BNC para el generador de señales 1 Sonda de osciloscopio BNC

Procedimiento para un sujetador de voltaje: 1. Comprobar con el multímetro que ambas sondas funcionen, es decir dejen pasar corriente. 2. Conectar a la luz el osciloscopio y el generador de señales. 3. Conectar la sonda en el generador de señales en la terminal OUTPUT, y la otra sonda en el osciloscopio en la primera terminal. 4. Comprobar que ambos aparatos funciones y conectar el generador de señales al osciloscopio.

5. Calibrar el osciloscopio y el generador de señales, de manera que quede a 200mV. 6. Montar el circuito como se muestra en la siguiente figura, usando tres diodos, tres capacitores y el protoboard.

7. Conectar el generador de señales a la fuente y el osciloscopio a los diodos del circuito. 8. Obtener los voltajes de cada combinación, intercambiando solo la sonda del osciloscopio, la del generador de señales se mantiene en la fuente. 9. Registrar el valor del voltaje, contando el número de cuadros que abarca cada onda. Procedimiento para un rectificador de onda completa: 1. Realizar un puente de diodos tipo Graetz, como se muestra a continuación en el protoboard, o bien usar solo dos diodos para el rectificador de onda completa.

Puente de Graetz

Dos diodos 2. En el caso de usar dos diodos, colocar una resistencia como se observa en la imagen anterior. 3. Unir las puntas del transformador al circuito, las puntas rojas a la parte positiva de cada diodo y la punta negra a la resistencia. 4. En el caso de usar el puente de diodos, colocar también el transformador, una resistencia y un capacitor como se muestra:

5. Conectar el generador de señales y el osciloscopio al circuito ya sea con 2 o 4 diodos para ver cómo se comporta la onda.

Onda sin rectificar

Onda rectificada

Procedimiento para un rectificador de media onda: 1. Usando un diodo, un capacitor y una resistencia armar el circuito como se muestra a continuación:

Un diodo 2. Haciendo uso de un generador de señales y un osciloscopio, observar el tipo de onda que obtenemos, conectando ambos al circuito por medio de las sondas, el generador de señales y el osciloscopio van en la parte positiva del diodo y la plantilla.

3. Para rectificar la onda, colocar otra sonda del generador de señales a la resistencia del circuito.

Onda amarilla sin rectificar, onda azul rectificada. Resultados obtenidos Para un sujetador de voltaje: Los primeros cuatro con 200mV/1cm y los demás con 180mV/1cm, el valor mostrado es el número de cuadros. VAC 3.6 VBD -2.9 VCB 3.6 VEA 3.4 VDE 0.6 VAB 2.4 VBE -6.2 VBA 1.8 VBC 0.6 VED 3.9 VAD 5.2 VDC 3.5 VCA 1.8 VCD 3.6 VEB 2.8 VAE 0.8 VEC 2.7 VDA 1.2 VCE -2.8 VDB 2.7 A continuación se muestran algunos ejemplos de las ondas obtenidas, donde se puede observar que su comportamiento es sinusoidal.

Comportamiento esperado:

Para un rectificador de onda completa: Se realizó usando dos diodos, sin embargo el experimento tuvo algunas fallas por los diodos, los resultados que se esperaban obtener son los siguientes:

Donde se observa que el resultado esperado eran curvas continuas en la parte positiva. A continuación se muestra cómo se va rectificando la onda y las ecuaciones que se pueden usar: Para 2 diodos

Rectificación de onda.

Ecuaciones a usar. Para puente de Graetz

Rectificación de Onda.

Ecuaciones a utilizar. Para un rectificador de media onda:

Al tener problemas con los diodos, no se realizó este circuito, sin embargo los resultados esperados son los siguientes: Donde se observa que la rectificación de media onda consiste en una serie de curvas en la parte positiva, pero no son continuas es decir que primero pasa corriente, después ya no y vuelve a pasar.

Rectificación de media onda.

Ecuaciones a utilizar. Conclusiones: El uso de los diodos es muy importante pues tiene muchos usos, permitiéndote hacer desde un sujetador de onda, hasta un rectificador de media onda y onda completa, por lo que es esencial saber cómo utilizarlos correctamente al igual que el demás equipo como el generador de onda y l osciloscopio para poder saber si el circuito funciona de manera correcta. Referencias:   

http://paginas.fisica.uson.mx/horacio.munguia/aula_virtual/Cursos/Instrumentacion %20I/Documentos/Circuitos_Rectificadores.pdf https://media.utp.edu.co/ingenieria-fisica/archivos/Practica_8Gen.pdf https://www.academia.edu/33048343/RECTIFICADOR_DE_ONDA_COMPLETA