Rectificador de Onda Completa: Trabajo, Tipos y Diagramas de Circuito
En el fascinante mundo de la electrónica, los rectificadores de onda completa juegan un papel fundamental que no podemos pasar por alto. Al transformar corriente alterna (CA) en corriente continua (CC), estos dispositivos no solo son esenciales en la alimentación de aparatos eléctricos, sino que también destacan por su eficiencia y versatilidad. En este artículo, exploraremos su funcionamiento, los diferentes tipos que existen y cómo se representan a través de diagramas de circuito. Así que si estás listo para desentrañar los secretos de los rectificadores de onda completa, acompáñanos en este electrizante recorrido técnico que te ayudará a comprender mejor este componente crucial de la electrónica moderna. ¡Vamos a empezar!
¿Alguna vez te has preguntado cómo se convierte una corriente alterna en una corriente continua? El rectificador de onda completa es el equipo responsable de esta importante tarea. En este artículo, descubriremos cómo funciona, los diferentes tipos que existen, y te mostraremos algunos diagramas de circuito para que puedas entender mejor su funcionamiento. ¡Prepárate para adentrarte en el apasionante mundo de la electrónica y descubrir cómo se transforma la energía!
En este artículo, discutiremos el funcionamiento de los rectificadores de onda completa de tipo puente y de derivación central. El rectificador de onda completa convierte el voltaje de CA en voltaje de CC. Convierte ciclos positivos y negativos de voltaje AC en voltaje DC. El rectificador de derivación central y el puente rectificador son dos tipos de rectificadores de onda completa.
¿Qué es un rectificador de onda completa?
Un rectificador de onda completa es un circuito que convierte una señal de forma de onda alterna en una señal de CC pulsante. El proceso se denomina rectificación de onda completa que convierte la señal de CA en señal de CC. El rectificador de onda completa utiliza más diodos múltiples para convertir un voltaje de CA de entrada para proporcionar un voltaje de CC de salida.
Los rectificadores son de dos tipos: rectificadores de onda completa y rectificadores de media onda. Como se discutió, el rectificador de onda completa proporciona una señal de CC pulsante a partir de una señal alterna de entrada. El rectificador de onda completa convierte el ciclo completo de CA en CC. Mientras que en el caso de un rectificador de media onda, recibimos solo media onda de una señal alterna en el extremo de salida. Por lo tanto, la eficiencia de un rectificador de media onda es solo cerca del 40%.
>Tipos de rectificador de onda completa
Hay dos tipos de rectificadores de onda completa.
- Rectificador de onda completa de toma central
- Puente rectificador
>Como se ve en la imagen de arriba, un rectificador de onda completa tiene una fuente de entrada de CA, un transformador (generalmente solo reductor) y cuatro diodos. El transformador utilizado aquí es un transformador normal.
Otro tipo de rectificador es un rectificador de onda completa de derivación central. Utiliza un transformador de derivación central. El transformador de derivación central utiliza solo dos diodos.
>Discutamos en detalle sobre el rectificador de onda completa con derivación central y el rectificador de onda completa.
Rectificador de onda completa con toma central
El rectificador de onda completa con toma central consta de un transformador con toma central, dos diodos y una carga. Un transformador con derivación central no es más que un transformador normal con un cable conectado en el centro exacto del devanado secundario. El alambre central del devanado secundario tiene potencial cero. Por ejemplo, el transformador con derivación central se especifica como 15-0-15 voltios. Aquí la derivación central está a potencial cero y los otros dos puntos del transformador cambian su polaridad. Debido a este tipo de construcción, obtenemos voltajes alternos simultáneos en ambos lados. La polaridad de los voltajes será totalmente opuesta en ambos lados.
>Trabajo de Tocado en el centro rectificador de onda completa
Durante el semiciclo positivo de la señal de CA, el diodo D1 está en estado de polarización directa mientras que el diodo D2 está en estado de polarización inversa. Entonces, el diodo D1 conduce y el diodo D2 no conduce. Entonces, la corriente fluirá a través de D1 y D2 no estará en la imagen durante este ciclo.
>Ahora, durante el medio ciclo positivo negativo de la señal de CA, el diodo D2 estará polarizado en directa mientras que el diodo D2 estará polarizado en inversa. Entonces D2 conducirá y D1 no conducirá. Entonces, la corriente fluirá a través de D2 y D1 no estará en la imagen durante este ciclo.
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La imagen que se muestra a continuación muestra la forma de onda de salida del rectificador de onda completa con derivación central.
>El circuito que usamos aquí produce una forma de onda de CC pulsante. En la práctica, esta forma de onda de CC pulsante no sirve. Entonces, para hacerlo suave, se usa un filtro con el rectificador de onda completa con derivación central que discutimos. En este circuito se utilizan un condensador y una resistencia para filtrar la CC pulsante. El filtro funciona de la siguiente manera: cuando el diodo D1 tiene polarización directa, el capacitor se carga a través del diodo D1.
Cuando el voltaje alcanza un pico, el capacitor está completamente cargado. Ahora, cuando el voltaje comienza a disminuir, el capacitor comienza a suministrar voltaje a la carga. Ahora el voltaje del condensador también disminuirá gradualmente, pero la descarga es un proceso un poco lento que cargar un condensador. Entonces, antes de que el capacitor se descargue, el diodo D2 entrará en polarización directa. Este diodo D2 volverá a cargar el condensador. De esta manera, este proceso de carga y descarga continuará y obtendremos una onda de CC suave.
Circuito de filtro del puente rectificador de onda completa con derivación central
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Rectificador de puente de onda completa
Un rectificador de onda puente de onda completa consta de un transformador normal en comparación con el transformador con derivación central que se usa en el rectificador de onda completa con derivación central. Por lo tanto, el circuito utilizado también cambia. El circuito de un puente rectificador de onda completa consta de cuatro diodos y una carga conectada a él.
>Funcionamiento de un puente rectificador de onda completa
Podemos entender el funcionamiento de un rectificador de onda completa con la ayuda de su diagrama de circuito. Como se ve en el diagrama del puente rectificador de onda completa, hay cuatro diodos, es decir, D1, D2, D3 y D4. Durante el ciclo positivo de la forma de onda alterna, los diodos D1 y D3 están polarizados directamente. En este momento, los diodos D2 y D4 están en polarización inversa. Entonces, la señal/voltaje fluirá desde los diodos D1 y D3 mientras que los diodos D2 y D4 no conducirán.
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Ahora, durante el ciclo negativo de la forma de onda alterna, los diodos D2 y D4 estarán polarizados directamente. En ese momento, los diodos D1 y D3 estarán en polarización inversa. Entonces, la señal/voltaje fluirá desde los diodos D2 y D4 mientras que los diodos D1 y D3 no conducirán. La combinación de la salida de ambos casos nos da una señal rectificada de onda completa pero con salida pulsante.
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Forma de onda de salida del puente rectificador de onda completa
La forma de onda de salida del circuito del puente rectificador de onda completa es como se muestra
>Circuito de filtro del puente rectificador de onda completa
Aquí también para hacer que la salida DC pulsante tenga una forma de onda de salida suave, usamos un circuito de filtro. El circuito del filtro es el mismo que usamos en la onda completa con derivación central.
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Ahora veamos varias fórmulas utilizadas para puentes rectificadores de onda completa
Factor de ondulación de un puente rectificador de onda completa (γ o r)
Como vimos, un puente rectificador de onda completa tiene un circuito de filtro para convertir la salida de CC pulsante en una salida de CC uniforme. En este proceso de conversión, algunos de los componentes de CA aún existen en el lado de salida. Este componente de CA no deseado en el lado de salida se denomina ondulación. Ahora, para convertirlo en un número numérico o contable, usamos un término llamado factor de ondulación denotado por γ o r.
El fórmula para el factor de ondulación es
>En la fórmula anterior, Vvalor eficaz es el valor RMS de la entrada alterna y Vdc es el voltaje DC de salida. El factor de ondulación ideal para el puente rectificador de onda completa con derivación central es 0,48
Eficiencia de un puente rectificador de onda completa
>La eficiencia de un puente rectificador de onda completa es la relación entre la CC de salida y la CA de entrada. Se denota por η.
La eficiencia de un rectificador de onda completa con derivación central es cercana al 81,2%.
Factor de forma de un puente rectificador de onda completa
El factor de forma del puente rectificador de onda completa es la relación entre el valor RMS y el valor promedio.
>El factor de forma de un rectificador de onda completa con derivación central es 1.11
Ventajas del rectificador de onda completa
Desventajas del rectificador de onda completa
Rectificador de Onda Completa + Filtros de Capacitores + Rectificador de Media Onda
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Rectificador de Onda Completa: Trabajo, Tipos y Diagramas de Circuito
En el fascinante mundo de la electrónica, los rectificadores de onda completa juegan un papel fundamental. Al transformar corriente alterna (CA) en corriente continua (CC), estos dispositivos son esenciales en la alimentación de aparatos eléctricos, destacándose por su eficiencia y versatilidad. A continuación, exploraremos su funcionamiento, los diferentes tipos que existen y cómo se representan a través de diagramas de circuito.
¿Qué es un Rectificador de Onda Completa?
Un rectificador de onda completa es un circuito que convierte una señal de forma de onda alterna en una señal de CC pulsante. Este proceso se denomina rectificación de onda completa, que utiliza diodos para transformar el voltaje de CA de entrada en voltaje de CC de salida.
Los rectificadores pueden clasificarse en dos tipos principales: rectificadores de onda completa y rectificadores de media onda. Mientras que los rectificadores de onda completa convierten el ciclo completo de CA en CC, los de media onda solo utilizan una parte del ciclo, resultando en una eficiencia notablemente inferior.
Tipos de Rectificadores de Onda Completa
- Rectificador de Onda Completa con Toma Central
- Puente Rectificador
Rectificador de Onda Completa con Toma Central
Este tipo consta de un transformador con toma central, dos diodos y una carga. El transformador tiene un cable conectado en el centro del devanado secundario, lo que permite obtener voltajes alternos simultáneos en ambos lados.
Durante el semiciclo positivo de la señal de CA, solo el diodo D1 conduce, mientras que durante el semiciclo negativo, el diodo D2 está en estado de conducción. Esto genera una forma de onda de CC pulsante que puede ser suavizada usando un filtro compuesto por un capacitor y una resistencia.
Puente Rectificador
Un puente rectificador consiste en un circuito que utiliza cuatro diodos para realizar la rectificación. Este sistema permite que tanto la parte positiva como la negativa de la onda alterna contribuyan a la corriente de salida, resultando en una señal de CC más eficiente.
Durante el ciclo positivo, los diodos D1 y D3 conducen, y durante el ciclo negativo, D2 y D4 lo hacen. Esta configuración asegura que la corriente fluya en la misma dirección hacia la carga, generando así una salida de CC pulsante.
Diagramas de Circuito
A continuación, se presentan diagramas de circuito representativos de cada tipo de rectificador:
Diagrama de un Rectificador de Onda Completa con Toma Central
En este diagrama, se pueden identificar el transformador, los dos diodos y la carga conectada. Este circuito es más simple y se utiliza frecuentemente en aplicaciones de baja potencia.
Diagrama de un Puente Rectificador
El diagrama incluye cuatro diodos y una carga, mostrando cómo se conectan y operan para convertir la CA en CC.
Preguntas Frecuentes (FAQs)
¿Cuál es la diferencia entre un rectificador de onda completa y uno de media onda?
La principal diferencia radica en la eficiencia de la conversión de CA a CC. Un rectificador de onda completa utiliza ambos ciclos de la señal alterna, mientras que uno de media onda solo utiliza uno, lo que resulta en una salida de menor calidad y eficiencia.
¿Por qué se usan capacitores en el circuito de un rectificador de onda completa?
Los capacitores se utilizan para suavizar la salida pulsante de la corriente continua. Actúan como filtros que almacenan carga durante los picos de voltaje y la liberan lentamente, ayudando a obtener una salida de voltaje más suave.
¿En qué aplicaciones se utilizan los rectificadores de onda completa?
Los rectificadores de onda completa son ampliamente utilizados en fuentes de alimentación, cargadores de baterías y en cualquier aplicación que requiera una conversión efectiva de CA a CC.
Conclusión
Los rectificadores de onda completa son componentes esenciales en la electrónica moderna. Su capacidad para convertir eficientemente la corriente alterna en continua los hace indispensables en una variedad de aplicaciones. Entender su funcionamiento y los tipos disponibles puede ayudar a optimizar el rendimiento de los circuitos eléctricos.
Para más información técnica, visita este enlace o revisa este artículo que profundiza en el tema.
Posadas: ¡Qué interesante lo que comentan! A mí me pasó algo similar, pero en vez de universidad, fue en un taller de electrónica que tomé. Al principio me sentía perdido con tantos diodos y resistencias, pero cuando logré armar un rectificador de onda completa y vi cómo funcionaba, fue como un momento «¡eureka!» Nunca olvidaré la primera vez que midió la salida correcta. Este artículo realmente me recordó lo gratificante que es entender esos conceptos y ponerlos en práctica. ¡Gracias por traernos esas memorias!
¡Genial artículo! Siempre me ha parecido fascinante cómo funciona el rectificador de onda completa. Recuerdo cuando lo estudié en la uni, me costó un poco al principio entender los diferentes tipos, pero una vez que armé mi primer circuito, ¡fue increíble! Al final, ver cómo convertía corriente alterna en continua fue una de mis mejores experiencias. ¡Gracias por compartir esos diagramas, me traen buenos recuerdos!
Murtaza: ¡Qué buen recuerdo, sauc! A mí también me pasó algo similar cuando me metí a fondo en el tema. Me acuerdo de una práctica en la que tuvimos que diseñar un rectificador de onda completa, y después de algunas pruebas y errores con los componentes, cuando finalmente funcionó, me sentí como un genio. La sensación de ver al osciloscopio mostrando la salida correcta fue brutal. ¡Este artículo me ha traído de vuelta a esos días! Gracias por compartirlo, es muy útil para refrescar la memoria.