CIRCUITOS RECTIFICADORES

6. CIRCUITOS RECTIFICADORES

La corriente y voltaje que las compañías distribuyen a nuestras casas, comercios u otros es alterna. Para que los aparatos electrónicos que allí tenemos puedan funcionar adecuadamente, la corriente alterna debe de convertirse en corriente continua.

Un circuito rectificador es un circuito que convierte potencia de corriente alterna en potencia de corriente directa, con el cuál se puede suprimir la fuerza electromotriz de un semiciclo o bien disponer las conexiones del circuito de modo que las dos mitades de la onda circulen en el mismo sentido en el circuito receptor.

Existen tres configuraciones básicas de rectificadores que son: rectificador de media onda, rectificador de onda completa con dos diodos (con derivación central del transformador) y rectificador de onda completa con cuatro diodos (puente rectificador).

6.1 CIRCUITO RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA.

El rectificador de media onda generalmente se usa sólo para aplicaciones de baja corriente, o de alta frecuencia.

La tensión en el secundario del transformador es alterna, y tendrá un semiciclo positivo y uno negativo. Durante el semiciclo positivo el diodo queda polarizado en directa, permitiendo el paso de la corriente a través de él. Si el diodo es considerado como ideal, este se comporta como un cortocircuito entonces toda la tensión del secundario aparecerá en la resistencia de carga.

Durante el semiciclo negativo el diodo queda polarizado inversamente; la corriente suministrada por el transformador intentará circular en sentido opuesto a la flecha del diodo. Si el diodo es considerado ideal entonces este actúa como un circuito abierto y no habrá flujo de corriente.

El resultado es que en la salida se habrá eliminado uno de los semiciclos de la señal de entrada.

6.2 CIRCUITOS RECTIFICADORES DE ONDA COMPLETA

Rectificador de onda completa con dos diodos.

Este tipo de rectificador necesita un transformador con derivación central. La derivación central es una conexión adicional en el bobinado secundario del transformador, que divide la tensión (voltaje) en este bobinado en dos voltajes iguales. Esta conexión adicional se pone a tierra.

Durante el semiciclo positivo el diodo D1 se encuentra polarizado directamente por lo que conduce corriente, mientras que D2 se encuentra con polarización inversa. En el semiciclo negativo D1 queda polarizado inversamente, mientras que ahora D2 conduce al polarizarse de manera directa. En ambos casos el diodo polarizado inversamente deberá soportar todo el voltaje inverso del secundario.

El voltaje aplicado se toma de la derivación central de modo que el voltaje de salida será la mitad del voltaje de entrada.

Ambos ciclos del voltaje de entrada son aprovechados y el voltaje de salida se verá como en el siguiente gráfico:

Rectificador de onda completa con cuatro diodos (puente rectificador).

En este tipo de rectificador puede utilizarse un transformador con o sin derivación central. En este circuito con puente de diodos, mientras que dos diodos están polarizados de manera directa, los otros dos se encontrarán con polarización inversa.

Durante el semiciclo negativo, la polaridad del transformador es el inverso al caso anterior y los diodos D1 y D3 son polarizados en sentido inverso y D2 y D4 en sentido directo. La corriente como en el caso anterior también pasa por la carga RL en el mismo sentido que en el semiciclo positivo. La salida tiene la forma de una onda rectificada completa.

7. CONDENSADORES

7.1 EL CONDENSADOR EN CORRIENTE DIRECTA

Un condensador o capacitor es un dispositivo electrónico que está formado por dos placas metálicas separadas por un aislante llamado dieléctrico. Un dieléctrico o aislante es un material que evita el paso de la corriente.

El capacitor es un dispositivo que almacena energía en la forma de un campo eléctrico (es evidente cuando el capacitor funciona con corriente directa) y se llama capacitancia o capacidad a la cantidad de cargas eléctricas que es capaz de almacenar.

La capacidad depende de las características físicas de condensador:

- Si el área de las placas que están frente a frente es grande la capacidad aumenta.

- Si la separación entre placas aumenta, disminuye la capacidad.

- El tipo de material dieléctrico que se aplica entre las placas también afecta la capacidad.

- Si se aumenta la tensión aplicada, se aumenta la carga almacenada.

La función del dieléctrico es aumentar la capacidad del condensador. Cuando se coloca un dieléctrico, este adquiere por conducción una carga opuesta a la carga de las placas, disminuyendo la carga neta del dispositivo y así permite la llegada de más cargas a las placas

Los diferentes materiales que se utilizan como dieléctricos tienen diferentes grados de permitividad (diferente capacidad para el establecimiento de un campo eléctrico).

Material Permitividad relativa (Er)

Vacío 1

Aire 1,0059

Polietileno 2,5

Porcelana 5...6

Mica 7

Pentóxido Tántalo 26

Cerámica 10 a 50000

Mientras mayor sea la permitividad mayor es la capacidad del condensador

La capacitancia de un condensador está dada por la fórmula:

Donde:

- C = capacitancia

- Er = permitividad relativa

- A = área común de las placas

- d = distancia entre placas

La unidad de medida es el faradio. Hay submúltiplos como el miliFaradio (mF), microFaradio (F), el nanoFaradio (nF) y el picoFaradio (pF)

Las principales características eléctricas de un condensador son su capacidad o capacitancia y su máxima tensión entre placas (máxima tensión que es capaz de aguantar sin dañarse). Nunca conectar un capacitor a un voltaje superior al que puede aguantar pues puede explotar.

Algunos capacitores son polarizados (ver signo + o signo - en el cuerpo del elemento) y hay que conectarlos con cautela. Nunca conectarlo al revés pues puede dañarse y explotar. Hay dos tipos de capacitores:

- Fijos: Los de papel, plástico, cerámica y los electrolíticos

- Variables: los giratorios y los de ajuste (Trimmer)

El símbolo esquemático de un condensador es el siguiente

Carga y descarga de un condensador

Si se hace circular corriente continua

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