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OBJETIVOS  Comprobar experimentalmente el funcionamiento de algunos circuitos rectificadores.  Obtener las formas de onda del voltaje de entrada y de salida de cada circuito.  Obtener los niveles de voltaje de corriente directa en la entrada y en la salida de los circuitos. INTRODUCCIÓN Rectificación La rectificación es un proceso por el cual se obtiene corriente y tensión unidireccional, partiendo de una tensión alterna. Para dicho proceso se utilizan diodos, ya que los mismos conducen corriente en un solo sentido. En todo circuito rectificador interesa definir: • La forma de onda de la corriente y la tensión sobre la carga. • La eficiencia del sistema rectificador, que es la relación de la potencia de salida , a la potencia tomada de la fuente. • El valor máximo o de cresta de la corriente por el diodo. • El valor máximo de la tensión a través del elemento rectificador en el sentido inverso (Tensión de pico ó cresta inversa). Rectificadores de tensión: Los rectificadores de tensión son un tipo de convertidores que modifican la presentación de la energía eléctrica, convirtiendo la tensión alterna de la red en unidireccional. Mediante filtros externos se completa el proceso hasta conseguir una tensión continua pura. Para obtener este proceso se utiliza el comportamiento unidireccional de los diodos. Tipos de rectificadores: En función del tipo de transformador y del número de diodos empleados se obtienen distintos tipos de dispositivos rectificadores: a) Monofàsico de media onda, aplicado para pequeños consumos y que incluye un único diodo, pero tiene una naturaleza muy pulsante y bajo rendimiento; b) Monofásico de doble onda, con transformador de toma intermedia en el bobinado del secundario, y se realiza mediante dos diodos; c) doble onda de puente de Graetz, que permite obtener una corriente continua pulsante en cada alternancia de la tensión de entrada y utiliza transformadores estándares sin toma intermedia, aunque requiere cuatro diodos para realizar la conversión.

Rectificador de media onda con filtro capacitivo

El capacitor y la resistencia configuran un filtro pasabajos. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que debido a la no linealidad del circuito que lo precede, el filtro no se limita a mantener el valor de continua (valor medio) de la onda rectificada y rechazar los armónicos. Con referencia a la siguiente figura, supongamos que inicialmente el capacitor está descargado. Mientras vS crece hacia valores positivos, el diodo se polarizará en forma directa y por lo tanto conducirá. Dado que la resistencia de la fuente y la resistencia dinámica del diodo se han considerado idealmente nulas, la tensión de salida (igual a la caída en el paralelo RL//C) seguirá a la de la entrada. Este proceso continuará hasta el momento t1 en que la tensión de entrada disminuya más rápidamente que la descarga de C a través de RL, ya que en ese caso el diodo pasará a estar polarizado inversamente y dejará de conducir. A partir de ese momento la tensión de salida se desvincula de la de la entrada, siguiendo la evolución exponencial de la descarga del capacitor a través de la resistencia de

carga. Mientras tanto, la entrada continuará con su variación senoidal, se hará negativa y luego volverá a ser positiva. En un instante t2 la caída exponencial de la salida se cruzará con el ascenso senoidal de la entrada, y a partir de entonces el diodo volverá a conducir, repitiéndose el proceso anterior. Obsérvese que el diodo conduce sólo durante una fracción del período, por lo cual tanto su corriente de pico Ip como su corriente eficaz Irms pueden llegar a ser varias veces superiores a la corriente media, Imed. lo cual en general implica sobredimensionar los diodos.

EQUIPO  Multímetro  Osciloscopio  Tableta de conexiones MATERIAL      

Alambres y cables para conexiones 1 resistencia de 1kΩ a 1/2 watt 1 capacitor de 470 µF a 25 V 1 capacitor de 47 µF a 25 V 4 Diodos 1N4007 1 Transformador de 137-24V @500 mA con TAP CENTRAL

DESARROLLO EXPERIMENTAL 1. Primero armamos el circuito 2.1 Diodo

Transformador

R = 1kΩ

2. Con la ayuda del multímetro medimos los voltajes tanto en corriente directa como alterna, en el punto A-A’ y en la resistencia R= 1kΩ (punto B-B’). En el cual los resultados fueron:

CD CA

Punto A-A’ 0 11.2

Punto B-B’ 0 4.8

3. Después, conectamos el circuito con el osciloscopio en corriente directa en esos mismos puntos para observar la forma de onda que se obtienen.

4. Ahora armamos el segundo circuito. 𝐷1 𝐷3

R = 1KΩ

Transformador

𝐷4 𝐷2

5. Con el multímetro medimos los voltajes en CD Y CA, del punto A-A’ y en la resistencia de carga punto B-B’, obteniendo: Punto A-A’ Punto B-B’ CD 0 0 CA 11.2 4.8 6. Con el osciloscopio en acoplo de CD conectamos el canal B entre los puntos B-B’, para observa la forma de onda que se obtiene. 7. Armamos el tercer circuito en el cual utilizamos el transformador y el capacitor de 47µF. 8. Con el osciloscopio en acoplo de CD conectamos el canal B entre los puntos B-B’, para observa la forma de onda que se obtiene.

9. Con el osciloscopio en acoplo de CA, moviendo la perilla VOLTS/DIV en sentido horario para obtener máxima sensibilidad, y observaremos el rizo que se forma: 10. Ahora sustituimos el capacitador de 47µF por uno de 470µF, para después observar su rizo en el osciloscopio.

Capacitador 470µF

11. Con el multímetro medimos los voltajes de CD a la salida Vs capacitador de 47µF capacitador de 470µF 13.8 14.2

CUESTIONARIO 1. Diga que función tiene R1 en el circuito de la figura 2.1 (pendiente) 2. ¿Qué función tiene el capacitador en el circuito de la figura 2.3? Convertir la corriente alterna a corriente continua 3. Qué efecto provocaría en el circuito de la figura 2.3 si el capacitor fuera mayor que C1? Explique su respuesta Haría que el rizo cada vez fuera mayor pequeño. 4. ¿Qué efecto provocaría en el circuito de la figura 2.1 y 2.2 y cual recomendaría para su uso en el laboratorio? Explique su respuesta El de la figura 2.1 es un rectificador de me día onda, por lo tanto solo aprovecha la onda positiva o negativa, mientras que la del 2.2 es un rectificador de onda completa y aprovecha la señal completa y para una aplicación práctica ocuparía el de onda completa para aprovechar toda la señal. 5. ¿Por qué el voltaje entre los puntos A y A' en el punto 3 y 6 (del punto 3) del desarrollo es igual a cero? Ya que la corriente que nosotros le suministramos es alterna y en el circuito no hay corriente alterna, la señal es directa por lo tanto dará cero. 6. ¿Cuál es la diferencia que existe en las mediciones de punto 7 con el punto 9? La diferencia es el capacitor que está conectado en la figura 2.3, ya que lo que hace el capacitador convierte la señal de directa a continua.

7. Explique el efecto provocado por el cambio en su circuito en el punto 11 de su procedimiento. Ya que entre más grande sea el capacitador el rizo será más pequeño y por lo tanto más continuo. CONCLUSIONES El efecto que tiene conectar un capacitador a la salida de un diodo rectificador es un filtro, ya que al pasar la señal por el rectificador y luego por el condensador, este último hace que la onda de salida se mantenga lo más invariante posible. El efecto que genera sobre la salida de un rectificador de media onda al incluir a la señal de entrada una componente DC es que la salida de la señal proporciona una onda mayor o menor en su amplitud dependiendo de la componente DC, por otra parte cuando el valor DC es igual al valor pico de la señal positivo el diodo nunca deja de conducir ya que el voltaje sobre el diodo, siempre seria mayor en el ánodo que en el cátodo, superando el voltaje de umbral y suponiendo la componente positiva, es por esto que no se obtiene la forma de onda rectificadora. BIBLIOGRAFÍA

http://micursada.campus.uploads.s3.amazonaws.com/files/508ea8dc9e31e.pdf http://www.fceia.unr.edu.ar/enica3/rectif.pdf -Gispert Carlos, (2005). “Nueva Enciclopedia Autodidáctica, Vol. 3, Electrónica”, Barcelona España, Editorial Ocenao, Pag. 837.