Rectificación monofásica con carga R

Pra´ctica 1: Caracter´ısticas de Conmutacio´n: Diodos

Juan S. Cha´vez M., Adolfo M. Ocampo P., Carlos A. Rico S. (jschavezm, admocampopa, caricos)@unal.edu.co Universidad Nacional de Colombia

Abstract. In the following document the teory, simulation, results and the comparison between circuits for different purposes are exposed, as well as, the different rectifier circuits with resistive load.

Palabras  Clave  —  Diodo,  Propo´sito  general,  Fast  Re- covery, Eficiencia, Puente de diodos, Rectificador, Media onda, Onda completa, Tap Central

1. MARCO TEO´ RICO

A. Diodos PG y FR

Un diodo es un componente electro´nico de dos terminales, hecho de material semiconductor, en su forma ideal el diodo permite  la  circulacio´n  de  la  corriente  ele´ctrica  a  trave´s de   e´l   en   un   solo   sentido.   Esto   solo   se   obtiene   si   la polarizacio´n  esta´  en  directo,  o  sea  del  a´nodo  al  ca´todo.  En este caso la corriente atraviesa el diodo con mucha facilidad comporta´ndose pra´cticamente como un corto circuito.

Para el caso contrario se dice que el diodo esta polarizado en inversa y aunque de forma ideal este deber´ıa comportarse como un circuito abierto realmente si hay un tiempo en el que el diodo alcanza a conducir en inversa. A este tiempo se le llama tiempo de recuperacio´n en inversa Trr.

Un diodo de propo´sito general es aquel que se utiliza para la mayor´ıa de los montajes en electro´nica debido a su bajo costo y su buen comportamiento a frecuencias tradicionales, 1Hz, 60Hz entre otros, donde se presentan periodos muy grandes y el tiempo de recuperacio´n sea insignificante.

Pero cuando la frecuencia es mucho mayor el diodo no tiene el suficiente tiempo para recuperarse, por este motivo se  crean  los  diodos  Fast  Recovery  o  diodos  ultrarra´pidos, que permiten un timpo de recuperacio´n mucho ma´s ra´pido, pero  se  debe  tener  en  cuenta  que  estos  diodos  no  esta´n disen˜ados para alta potencia.

Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna  y  en  varios  ma´rgenes  de  medida  cada  una.  Los  hay analo´gicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya funcio´n es la misma, con alguna variante an˜adida.

Las sondas esta´n hechas de un cable conductor recubierto de un material aislante, estas pueden ser usadas para equipos  de  medico  ele´ctrica  o  conexio´n  entre  diferentes dispositivos. Es importante resaltar que cualquier tipo de material conductor presenta una leve resistencia al paso de  la corriente el cual en conductores de corto alcance son casi despreciables.

La idea fundamental de una sonda utilizada para medicio´n por ejemplo de un osciloscopio es tener la sen˜al de censado exactamente igual a la  dada  al  osciloscopio,  con  anchos de banda infinitos obteniendo una perfecta fidelidad de sen˜al; pero por lo dicho anteriormente las sondas ideales no existen, siempre habra´  un pequen˜o margen de error.

C. Rectificadores con carga R

Los Rectificadores son circuitos que emplean diodos con   el   propo´sito   de   convertir   sen˜ales   tipo   AC   en   DC. Los  para´metros  mas  importantes  a  tener  en  cuenta  en  un rectificador son los voltajes, corrientes y potencias en DC    y AC as´ı como la eficiencia en la carga, la cantidad de potencia  utilizada  por  esta  en  comparacio´n  a  la  recibida,  y la eficiencia de entrada salida, la potencia utilizada en la carga con respecto a la proporcionada por la fuente.

En los rectificadores se cumple la ley de ohm es to  implica que

Ioac = Voac/R y Iodc = Vodc/R, igualmente se puede aplicar a la potencia,

1. Multimetro y Sondas

Un   mult´ımetro,   es   un   instrumento   ele´ctrico   porta´til        y

Poac = V 2 /R

para   medir   directamente   magnitudes   ele´ctricas   activas, como corrientes y potenciales (tensiones), o pasivas, como[pic 3][pic 4]

Podc = V 2

/R.

resistencias, capacidades y otras. Es un aparato muy versa´til, que  se  basa  en  la  utilizacio´n  de  un  instrumento  de  medida, galvano´metro.

1. Media  Onda:   El  proceso  de  rectificacio´n  de  media onda es el siguiente:

El  generador  proporciona  una  tensio´n  alterna  y  perio´dica, de forma que en el primer semiciclo la tensio´n es positiva y

en el segundo es negativa. Es decir, la mitad de un periodo        3)  Onda  Completa  Con  Puente:  Los  para´metros  de  este

la fuente proporcionara´

tensio´n  positiva  y  la  otra  mitad

rectificador son iguales a los del anterior, pues la forma de

negativa,  se  sabe  que  el  diodo  en  caso  de  que la fuente        onda de salida es la misma.

proporcione  tensio´n  positiva  estara´   polarizado  en  directo

(el diodo permite el paso de la corriente de A a K) y en

el  caso  de  que  la  tensio´n  sea  negativa  estara´  en  inverso

(el diodo no permite el paso de la corriente), entonces la tensio´n  en  la  carga  R  durante  la  mitad  del  periodo  tendra´ una  tensio´n  distinta  de  cero  y  en  la  otra  mitad  del  periodo

1. CA´ LCULOS TEO´ RICOS

tendra´  una  tensio´n  igual  a  cero.  De  esta  forma  el  valor

medio  de  la  tensio´n  en  la  carga  es  distinto  de  cero  debido a  que  la  tensio´n  en  la  carga  no  es  sime´trica  respecto  al  de abscisas. Tambie´n se observa que cuando el diodo conduce su  tensio´n  es  0  (en  condiciones  ideales),  y  cuando  esta´  en inverso posee una tensio´n menor de cero.

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