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Media onda |
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RECTIFICADOR MONOFÁSICO DE MEDIA ONDA
La función de este circuito es eliminar uno de los dos semiperiodos de una señal alterna senoidal, proveniente del secundario del transformador. El componente electrónico que se usa para este fin es el diodo, que tiene la propiedad de conducir en un solo sentido.
El esquema y las formas de onda son las que se representan en la figura.
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R1 carga o elemento al que vamos a alimentar con la tensión rectificada.
Vsec, tensión de entrada al rectificador (V secundario)
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Fig. 1 V secundario del transformador
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Aplicamos una onda senoidal a la entrada (transformador reductor). En el semiciclo positivo el diodo queda polarizado directamente y se comporta prácticamente como un interruptor cerrado (excepto los 0.6V de la barrera de potencial). Esto hace que por el circuito circule una corriente cuya forma de onda está representada en la fig. 3. Esta corriente provoca una caída de tensión senoidal como la de la fig.2.
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Fig. 3 I por el diodo y la resistencia
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En el semiciclo negativo, es diodo se polariza inversamente (ánodo más negativo que el cátodo), comportándose como un interruptor abierto. No existe corriente por el circuito y en la resistencia de carga R1 no hay caída de tensión, esto supone que toda la tensión de entrada estará en extremos del diodo como se ve en la fig.4
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Fig. 4 V inversa en el diodo
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Valores Medios y Eficaces en un rectificador. |
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Onda Alterna senoidal
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Valor eficaz
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Valor medio
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Media Onda
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Valor eficaz
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Valor medio
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Doble Onda
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Valor eficaz
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Valor medio
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CALCULO DE UN RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA
CALCULO DE UN RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA
Vamos a realizar el cálculo de las características de los componentes que lo forman. Conocida la tensión de red y las exigencias de la carga que debemos alimentar (definidas por la tensión de salida Vdc que es la tensión media de la señal en la carga y la corriente de salida Idc que es la intensidad media de la señal en la resistencia), se trata de calcular los datos necesarios para escoger un diodo y un transformador de los que se encuentran disponibles en el mercado.
1.- Datos para el diodo.
El fabricante indica en su catálogo las características de cada modelo de diodo. Nosotros tenemos que hallar las condiciones que debe cumplir el diodo en el circuito y elegir uno de los que nos ofrece el fabricante.
Los datos más importantes que especifica el catálogo son:
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IFRM - Máxima corriente directa de pico repetitivo
IFRM - Máxima corriente directa de pico repetitivo.
IF(AV) – Corriente media con carga resistiva.
VRWM - Tensión inversa máxima repetitiva.
Otros datos que proporciona el fabricante son:
ITSM - Máxima corriente de pico transitoria.
VRSM - Máxima tensión inversa de pico no repetitivo.
VD - Caída de tensión directa.
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2.- Datos para el transformador.
Debemos de calcular los datos de trabajo del citado transformador, estos datos son:
Pef - Potencia eficaz.
Vef - Tensión eficaz del secundario.
Ief - Intensidad eficaz del secundario.
La tensión del primario es la de la red (220V/50Hz normalmente).
En el caso del rectificador de media onda la corriente que circula por el diodo, secundario del transformador y resistencia es la misma. Esto nos permite afirmar que la corriente que tendrá que soportar el diodo máxima y media son:
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Cuando el diodo no conduce la tensión inversa que soporta coincide con la tensión máxima de la señal en el secundario o en la carga.
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Ejemplo Resuelto
Se quiere calcular un rectificador monofásico de media onda, que ha de alimentar a una carga cuyos datos son: nivel de continua 12V y corriente continua 0.5A. Dibujar el circuito, formas de onda y los datos para elegir los componentes.
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De lo anterior deducimos que debemos escoger un diodo cuyas características superen los siguientes valores:
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Datos para el transformador:
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Nota: La caída de tensión en el diodo se desprecia (0,6V).
El transformador sería de las características siguientes:
Potencia P=14,69W como mínimo
V secundario V=18,84V
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PRÁCTICA RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA
MATERIAL UTILIZADO
· 1 Transformador 220V/6V+6V
· 1 Resistencia de carga de 220W
· 1 Osciloscopio
· 1 Polímetro
PROCESO OPERATIVO
Realizar el montaje del circuito y calcular los datos característicos del diodo, transformador.
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| DATOS |
| TRANSFORMADOR |
DIODO |
CARGA |
| Vef= |
IFRM= |
RL= |
| Ief= |
IF(AV)= |
Vdc= |
| Pef= |
VRWM= |
Idc= |
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1. Observar en el osciloscopio y dibujar las tensiones que hay en el secundario del transformador, en el diodo y en la carga.
2. A partir de las nodas anteriores, calcular Vdc e Idc en la resistencia de carga.
3. Medir con el polímetro en continua, la tensión en la carga VRL y la corriente IRL.
4. Hacer una tabla comparando los valores medidos con el osciloscopio, con el polímetro y es teórico.
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Vef Trans. |
Vmáx Trans. |
Ief Trans. |
Vmáx RL |
Vdc RL |
Idc RL |
| Cálculo |
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| Osciloscopio |
Vmáx/Ö2 |
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Vef/RL |
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DC-AC |
Vdc/RL |
| Polímetro |
V en AC |
Vef*Ö2 |
I en AC |
Vdc*Õ |
V en DC |
I en DC |
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