- Funcionamiento del rectificador de media onda:
- Funcionamiento con condensador:
- Práctico circuito rectificador de media onda en placa de pruebas:
- Funcionamiento del circuito:
- Circuito rectificador de media onda sin filtro:
- Circuito rectificador de media onda con filtro:
El proceso de conversión de corriente alterna en corriente continua es rectificación. Cualquier unidad de fuente de alimentación fuera de línea tiene el bloque de rectificación que convierte la fuente de receptáculo de pared de CA en CC de alto voltaje o la fuente de receptáculo de pared de CA rebajada en CC de bajo voltaje. El proceso posterior será el filtrado, la conversión CC-CC, etc. Por lo tanto, en este artículo vamos a discutir todas las operaciones del rectificador de media onda con diagrama de circuito.
La naturaleza del voltaje de CA es sinusoidal a una frecuencia de 50/60 Hz. La forma de onda será la siguiente.
Ahora, la rectificación es el proceso de eliminar la parte negativa de la corriente alterna (CA), produciendo así la CC parcial. Esto se puede lograr utilizando diodos. Los diodos solo permiten que la corriente fluya en una dirección. Para entender, podemos dividir la forma de onda en semiciclo positivo y semiciclo negativo. Cuando el voltaje anterior se suministra a través de un diodo, la conducción tiene lugar solo durante el semiciclo positivo. Por lo tanto, debajo estará la forma de onda.
Funcionamiento del rectificador de media onda:
En el rectificador de media onda, eliminamos el medio ciclo negativo de la onda de CA utilizando un diodo, mientras que en el rectificador de onda completa convertimos el medio ciclo negativo de CA en un ciclo positivo utilizando 4 diodos. Consideremos ahora un voltaje de CA con una amplitud más baja de 15 Vrms y rectifíquelo en voltaje de CC utilizando un solo diodo. El diodo conduce solo durante el semiciclo positivo. Pero, la salida será voltaje DC positivo pulsado discontinuo. Tiene que filtrarse más para convertirlo en una CC pura con menor ondulación. El punto a tener en cuenta es todo el voltaje, la corriente que medimos a través del DMM es de naturaleza eficaz. Por lo tanto, lo mismo se considera también en la simulación.
La forma de onda de salida anterior es la esperada, una forma de onda de CC pulsada discontinua. Para suavizar la forma de onda o hacerla continua, agregamos un filtro de condensador en la salida. El funcionamiento del condensador paralelo es mantener un voltaje constante en la salida. Decide la cantidad de ondulación presente en la salida.
Con un filtro de condensador de 1uF:
A continuación, la forma de onda muestra la reducción de la ondulación en función del valor de la capacitancia, es decir, la capacidad de almacenamiento de carga.
Formas de onda de salida: rojo - 1uF; Verde mostaza - 4.7uF; Azul - 10uF; Verde oscuro - 47uF
Funcionamiento con condensador:
Durante el semiciclo positivo, el diodo está polarizado hacia adelante y el capacitor se carga y la carga se alimenta. Durante el semiciclo negativo, el diodo se polariza inversamente y el circuito está abierto durante el cual el capacitor suministra la energía almacenada en él. Cuanto mayor sea la capacidad de almacenamiento de energía, menor será la ondulación en la forma de onda de salida.
El factor de ondulación se puede calcular teóricamente mediante,
Calculémoslo para cualquier valor de condensador y compárelo con las formas de onda obtenidas anteriormente.
Carga R = 1kOhm; f = 50 Hz; C fuera = 1uF; Yo dc = 15mA
Por lo tanto,
La forma de onda anterior tiene una ondulación de 11 voltios que es casi la misma. La diferencia se compensará con valores de condensador más altos. Además, la eficiencia es el principal problema en el rectificador de media onda, que es menor que el rectificador de onda completa. Generalmente la eficiencia (ƞ) = 40%.
Práctico circuito rectificador de media onda en placa de pruebas:
Los componentes utilizados en el circuito rectificador de media onda son:
- Transformador reductor 220V / 15V AC.
- 1N4007 - Diodo
- Resistor
- Condensadores
Aquí, para un voltaje rms de 15 V, el voltaje máximo será de hasta 21 V. Por lo tanto, los componentes que se utilizarán deben tener una potencia nominal de 25 V o más.
Funcionamiento del circuito:
Transformador reductor:
El transformador reductor consta de un devanado primario y un devanado secundario enrollados sobre un núcleo de hierro laminado. El número de turnos de primaria será mayor que el de secundaria. Cada devanado actúa como inductores separados. Cuando el devanado primario se suministra a través de una fuente alterna, el devanado se excita y se genera flujo. El devanado secundario experimenta el flujo alterno producido por el devanado primario que induce la fem en el devanado secundario. Esta fem inducida luego fluye a través del circuito externo conectado. La relación de espiras y la inductancia del devanado decide la cantidad de flujo generado a partir del primario y la fem inducida en el secundario. En el transformador utilizado a continuación
La fuente de alimentación de 230 V CA del receptáculo de pared se reduce a 15 V CA rms mediante un transformador reductor. Luego, el suministro se aplica a través del circuito rectificador como se muestra a continuación.
Circuito rectificador de media onda sin filtro:
El voltaje correspondiente a través de la carga es 6.5V porque el voltaje de salida promedio de la forma de onda discontinua se puede ver en el DMM.
Circuito rectificador de media onda con filtro:
Cuando se agrega un filtro de condensador como se muestra a continuación,
1. Para C out = 4.7uF, la ondulación se reduce y, por lo tanto, el voltaje promedio aumenta a 11.9V
2. Para C out = 10uF, la ondulación se reduce y, por lo tanto, el voltaje promedio aumenta a 15.0V
3. Para C out = 47uF, la ondulación se reduce aún más y, por lo tanto, el voltaje promedio aumenta a 18.5V
4. Para C out = 100uF, después de esto, la forma de onda se suaviza finamente y, por lo tanto, la ondulación es baja. El voltaje promedio aumentó a 18,9 V
