Rectificadores
Rectificador de media onda
El rectificador de media onda es un circuito empleado para eliminar la parte
negativa o positiva de una señal de corriente alterna de entrada (Vi).
Es el circuito más sencillo que puede construirse
con un diodo.
Análisis del circuito (diodo ideal)
Los
diodos ideales, permiten el paso de toda la corriente en una única dirección,
la correspondiente a la polarización directa, y no conducen cuando se polarizan
inversamente. Además su voltaje es positivo
Polarización directa (Vi > 0)
En
este caso, el diodo permite el paso de la corriente sin restricción, provocando
una caída de potencial que suele ser de 0,7 V. Este voltaje de 0,7 V se debe a
que usualmente se utilizan diodos de silicio. En el caso del germanio, que es
el segundo más usado, la caída de potencial es de 0,3 V.
Vo = Vi - VD → Vo = Vi - 0,7
y
la intensidad de la corriente puede fácilmente calcularse mediante la ley de
Ohm:
Polarización inversa (Vi < 0)
En
este caso, el diodo no conduce,
quedando el circuito abierto. No existe corriente por el circuito, y en la
resistencia de carga RL no
hay caída de tensión, esto supone que toda la tensión de entrada estará en los
extremos del diodo.
Vo = 0
Vdiodo = Vi
I
= 0
Tensión rectificada
Rectificador de media onda con filtro RC (Diodo ideal)
Un
circuito RC sirve como filtro para hacer que el voltaje alterno se vuelva
directo casi como el de una batería, esto es gracias a las pequeñas
oscilaciones que tiene la salida del voltaje, las cuales son prácticamente
nulas.
La
primera parte del circuito consta de una fuente de voltaje alterna, seguido de
un diodo que en esta ocasión será ideal (simplemente para facilitar la
comprensión del funcionamiento) y finalmente el filtro RC. 
Cirucito rectificador con filtro
El
circuito funciona de la siguiente manera:
1.
Entra la señal alterna al
circuito, la cual se rectifica con el diodo. (Solo permite pasar un semi-ciclo
de la señal, que en este caso es el semi-ciclo positivo)
2.
En el momento que el voltaje
sale del diodo el condensador se empieza a cargar y la caída de voltaje se
recibe en la resistencia.
3.
En el semi-ciclo negativo no
hay voltaje porque el diodo no permite que fluya ésta, entonces el condensador
se empieza a descargar (la velocidad con la que se descarga depende de la
capacitancia).
4.
El condensador no se descarga
por completo, entonces en el momento que otra vez empieza el semi-ciclo
positivo el condensador se vuelve a cargar. A esta diferencia que existe se le
conoce como voltaje de rizo (Vr) y la idea es que sea muy pequeña.
Las
siguientes formulas nos ayudan a entender que es lo que esta pasando y como
calcular el filtro.
Rectificador
de onda completa
Un Rectificador de onda completa es
un circuito empleado para convertir una señal de corriente alterna de
entrada (Vi) en corriente
continua de salida (Vo) pulsante. A diferencia
del rectificador de media onda,
en este caso, la parte negativa de la señal se convierte en positiva o bien la
parte positiva de la señal se convertirá en negativa, según se necesite una
señal positiva o negativa de corriente continua.
Existen dos
alternativas, bien empleando dos diodos o empleando
cuatro (puente de Graetz).
Rectificador
con dos diodos.
En el circuito de la figura, ambos diodos no pueden
encontrarse simultáneamente en directa o en inversa, ya que las diferencias de
potencial a las que están sometidos son de signo contrario; por tanto uno se
encontrará polarizado inversamente y el otro directamente. La tensión de
entrada (Vi) es, en este caso, la mitad de la tensión del secundario del transformador.
Tensión de entrada
positiva.
El diodo 1 se
encuentra en polarizado directamente (conduce), mientras que el 2 se encuentra
en inversa (no conduce). La tensión de salida es igual a la de entrada.
Tensión de entrada
negativa.
El
diodo 2 se encuentra en polarización directa (conduce), mientras que el diodo 1
se encuentra en polarización inversa (no conduce). La tensión de salida es
igual a la de entrada pero de signo contrario. El diodo 1 ha de soportar en
inversa la tensión máxima del secundario.
Puente de Graetz o Puente
Rectificador de doble onda
En este caso se
emplean cuatro diodos con la disposición de la figura. Al igual que antes, sólo
son posibles dos estados de conducción, o bien los diodos 1 y 3 están en
directa y conducen (tensión positiva) o por el contrario son los diodos 2 y 4
los que se encuentran en inversa y conducen (tensión negativa).
A diferencia del
caso anterior, ahora la tensión máxima de salida es la del secundario del
transformador (el doble de la del caso anterior), la misma que han de soportar
los diodos en inversa, al igual que en el rectificador con dos diodos. Esta es
la configuración usualmente empleada para la obtención de onda continua.
Tensión rectificada.
Vo = Vi = Vs/2 en el rectificador con dos diodos.
Vo = Vi = Vs en el rectificador con puente de
Graetz.
