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Rectificación


Un circuito rectificador es un circuito que convierte potencia de ca en potencia de cc con el cual se puede suprimir la fem. inversa 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.

Hay muchos circuitos rectificadores diferentes, que producen grados variables de alisamiento en su salida de cc.

Existen tres configuraciones básicas de rectificadores que son las siguientes:

Una buena medida del alisamiento del voltaje de cc que sale de un circuito rectificador es el factor de rizado. El porcentaje de rizado en una fuente de potencia de cc se define como la relación del valor rms de los componentes de ca en el voltaje suministrado, con el valor de cc del voltaje.

en donde VCArms, es el valor rms de los componentes de ca del voltaje de salida y VCC es el componente de cc del voltaje en la salida. Cuanto más pequeño sea el factor de rizado en una fuente de alimentación, más suave la forma de la onda resultante cc.

El componente de cc del voltaje de salida Vcc, es muy fácil de calcular, puesto que es justamente el promedio del voltaje de salida del rectificador:

El valor rms de la parte de ca del voltaje de salida es más difícil de calcular, puesto que el componente de cc del voltaje debe sustraerse primero. Sin embargo, el factor de rizado r puede calcularse con una fórmula diferente, pero equivalente, que no requiere el valor de rms del componente de ca del voltaje. Esta fórmula para el rizado es:

en donde Vrms, es el valor rms del voltaje de salida total y Vcc es la cc o voltaje promedio de salida del rectificador.

Rectificador de media onda



El rectificador de media onda generalmente se usa sólo para aplicaciones de baja corriente, o de alta frecuencia, ya que requiere una capacitancia de filtrado mayor para mantener el mismo voltaje de rizado que un rectificador de onda completa.

Un rectificador simple de media onda de este tipo no es una buena aproximación a una cc constante en forma de onda; contiene componentes de frecuencia de ca a 6OHz y todos sus armónicos. Un rectificador de media onda tiene un factor de rizado r = 121%, lo que significa que tiene más componentes de voltaje de ca en su salida que componentes de voltaje de cc. Obviamente, el rectificador de media onda no es, en consecuencia, una forma muy buena de producir voltaje de cc a partir de una fuente de ca.


Durante el intervalo t=0 -> T/2, la polaridad del voltaje aplicado Vrms es igual a la que contiene el diodo cuando sé esta polarizado directamente, por lo que conduce el diodo y permite el pico positivo, pero cuando T/2 -> T, la polarización de la entrada se invierte y el diodo no conduce.

Durante el intervalo t=0 -> T/2, la polaridad del voltaje aplicado Vrms es inverso a la que contiene el diodo cuando sé esta polarizado directamente, por lo que el diodo no conduce en el primer semiciclo, pero cuando T/2 -> T, la polarización de la entrada cambia el diodo conduce.

Rectificador con derivación central



El rectificador con derivación central disipa menos potencia, requiere menos espacio, y es, en teoría más económico que el puente de diodos, ya que solamente utiliza dos diodos en vez de cuatro. Al utilizar dos diodos, posee una impedancia menor que un puente. Sin embargo, para el mismo voltaje CD requerido en la salida, los diodos deben de tener el doble de voltaje pico inverso (PIV).

En este circuito, el diodo de arriba, conduce la corriente sobre el medio ciclo positivo de la entrada de ca, regresando por la derivación central del transformador; el diodo de abajo conduce la corriente sobre el medio ciclo negativo de la entrada de ca, regresando por la derivación central del transformador.

Rectificador de onda completa



De onda completa en vista de que los diodos no son en realidad caros, no existe una economía real al utilizar el rectificador con derivación central, y por lo tanto el puente de diodos es la mejor opción para la mayoría de las aplicaciones.

El voltaje de salida de este circuito es más alisado que el voltaje de salida del rectificador de media onda, pero aún contiene componentes de frecuencia de ca a 120 Hz y sus armónicos. El factor de rizado de un rectificador de onda completa de esta naturaleza es r = 48.2%, evidentemente, mucho mejor que el circuito de media onda.

Durante el periodo t=0 a T/2 la polaridad de la entrada hace que D2 y D3 conduzcan, en tanto que D1 y D4 se hallan en estado de no-conducción, para la región negativa de la entrada los diodos conductores son D1 y D4, después de un ciclo completo los voltajes de entrada y de salida aparecerán en el mismo eje x realizando así la rectificación de onda completa.