El propósito del rectificador es convertir la corriente alterna (CA) en corriente continua (CC) que se va a rectificar. Como el diodo utilizado en este proceso permite el flujo de corriente de una manera unidireccional. Basándose en esta propiedad del diodo, se diseñan varios tipos de rectificadores. A partir del número de diodos utilizados en el circuito se realiza la clasificación de rectificadores. Básicamente, el rectificador de media onda se puede diseñar utilizando un solo diodo denominado rectificador monofásico. Pero si se construye utilizando tres diodos, entonces entra en la categoría de rectificadores trifásicos.
- ¿Qué es un rectificador de Media onda?
- Funcionamiento de un rectificador de media onda
- Rectificación de media onda para consideración de ciclo positivo
- para Consideración de Ciclo negativo
- con filtro de condensador
- Características del rectificador de media onda
- El valor RMS de un rectificador de media onda
- Factor de forma de un rectificador de media onda
- La eficiencia de un rectificador de media onda
- Factor de ondulación de un rectificador de media onda
- Ventajas
- Desventajas
- Aplicaciones
¿Qué es un rectificador de Media onda?
Un circuito rectificador en el que la mitad del ciclo, positiva o negativa de CA, se convierte en CC se define como el rectificador de media onda. Si se considera el medio ciclo positivo, entonces el medio ciclo negativo de la fuente se bloquea o si se considera el ciclo negativo de la fuente, en ese caso, el ciclo positivo se bloquea.
Funcionamiento de un rectificador de media onda
El circuito consta de un solo diodo en serie con la alimentación de CA y la resistencia de carga. A medida que se proporciona el suministro suficiente, el diodo convierte CA a CC, el resultado será unidireccional utilizando el medio ciclo de la fuente.
La rectificación de media onda se lleva a cabo durante el lado positivo del suministro. Porque según el concepto de diodo de unión p-n, es evidente que el diodo conduce durante el sesgo de reenvío. Pero en la condición de sesgo inverso se genera corriente de fuga, por lo que no hay posibilidad de conducción. Para considerar la operación de suministro negativo, el diodo conectado en la caja de suministro positivo debe cambiarse de dirección y conectarse inversamente.
formas de onda de salida de un rectificador de media onda
Rectificación de media onda para consideración de ciclo positivo
Cuando el circuito está provisto de un medio ciclo positivo, la cantidad suficiente de voltaje alcanza el diodo, lo que resulta en que funcione en la condición de sesgo de reenvío. Por lo tanto, la conducción de diodos tiene lugar durante el sesgo de reenvío. El proceso de rectificación se produce en la resistencia de carga donde la tensión generada en el circuito es consumida por la carga.
La propiedad de la resistencia de carga es bloquear el exceso de corriente producido en el circuito debido al diodo o consumir la corriente no utilizada en el circuito. Basado en el tipo de ciclo utilizado describe el tipo de rectificador. Aquí se considera el lado positivo del suministro, por lo que se denomina rectificador de media onda positivo. De esta manera, se considera el funcionamiento del rectificador de media onda para un suministro positivo.Rectificación de media onda
para Consideración de Ciclo negativo
La dirección del diodo se cambia en el circuito. El proceso restante es similar al de la conducción de diodos que tiene lugar durante el caso de suministro positivo. Ahora, en este tipo de rectificador, la dirección del diodo cambia para que comience a conducirse durante el suministro negativo aplicado del voltaje y el ciclo positivo se bloquea.
La corriente producida en el circuito se mide en la resistencia de carga. La salida generada consiste en todos los pulsos negativos y no hay pulso positivo presente. Por lo tanto, el funcionamiento del rectificador de media onda para el suministro negativo considerado se discute aquí.
La salida generada en ambos casos produce la salida rectificada pero en forma de pulsos. Esto significa que debido a la rectificación de media onda, la salida generada consiste en Cc pulsante .pero la intención de la rectificación es producir DC constante.Rectificador de media onda
con filtro de condensador
En el circuito generalizado anterior del rectificador de media onda, la salida generada en forma de pulsos. Este DC pulsante no se usa ni se considera en ninguna parte. Para superar este problema, se introduce un filtro de condensador. El propósito del filtro es convertir la CC pulsante en su forma más pura.
Ya que la salida generada en la resistencia de carga varía en el tiempo. Pero al llegar a la practicidad, no se puede preferir la CC pulsante para cualquier tipo de sistema electrónico, requiere CC en la forma más pura. Los pulsos formados no son más que las ondas en la salida. Para hacer el DC en forma pura, las ondas deben suprimirse. Esto es posible conectando el filtro de condensador o inductor a través de la resistencia de carga.
Aquí se utiliza el filtro de condensador para este propósito. El filtro de condensador está conectado a través de la resistencia de carga y suprime las ondulaciones para que la salida obtenida se suavice y las ondulaciones se eliminen. En esto, la salida de CC pulsante se convierte a su forma más pura en CC.Experimento de rectificador de media onda
- Considere el circuito rectificador de media onda con carga resistiva. En primer lugar, tome cuatro diodos y mida el valor de voltaje umbral (V_T) utilizando DMM.
- Una vez confirmada la tensión de umbral. A continuación, el diodo seleccionado se conecta en serie con la tensión de alimentación y la carga resistiva.
- El circuito está encendido.
- Se miden el valor eficaz y el promedio de la tensión de salida.
- De esta manera, la tensión de salida de CC se mide para el circuito y sus características se pueden calcular utilizando la fórmula.
Características del rectificador de media onda
Algunas de las características del rectificador de media onda son las siguientes
El valor RMS de un rectificador de media onda
El valor RMS se define como el valor cuadrático medio de la raíz. Para la corriente de carga, el valor RMS se puede dar como
IRMS = Im/2
El valor RMS de la tensión de salida se da como
VRMS = IRMS RL
Al sustituir el valor de I_RMS de la ecuación anterior, la ecuación para la tensión RMS se puede reescribir como
VRMS = Im/2 * RL
Factor de forma de un rectificador de media onda
La relación entre el valor RMS y el valor DC se define como el factor de forma de ese rectificador.
Factor de forma=(Valor RMS) / (Valor DC)
En el cálculo general, el valor del factor de forma es 1.57.
La eficiencia de un rectificador de media onda
La eficiencia del rectificador es la relación entre la potencia de salida generada y la potencia de entrada aplicada.
E = Pdc / Pac
La eficiencia máxima producida es del 40,6%.
Factor de ondulación de un rectificador de media onda
La salida producida consiste en CC pulsante en lugar de CC constante. Estos pulsos en la salida se conocen como ondas. El número de ondulaciones presentes en la salida se puede medir en términos de factor de ondulación. El símbolo utilizado para representar el factor de ondulación esy.
Si el valor del factor de ondulación es alto, indica que hay un número de ondulaciones en la CC de salida del rectificador. Si es baja, indica que hay menos ondulaciones presentes en la corriente continua de salida del rectificador.
Factor de ondulación=(presencia de componente de CA en el voltaje de salida y su valor RMS)/( Componente de CC presente en el voltaje de salida )
También se define como
Factor de ondulación=(Voltaje de ondulación en la salida)/( voltaje de salida de cc )
El factor de ondulación para el rectificador de media onda se da como
γ=√((Vrms/VDC )2 -1)
El valor del factor de ondulación es 1,21. Si se considera el porcentaje, entonces es del 121%, lo que indica que tiene el valor más alto del factor de ondulación. Por lo tanto, este tipo de rectificador no se considera para aplicaciones prácticas.
El diseño de un rectificador de media onda es simple y barato al mismo tiempo. Aparte de esta salida consiste en ondulaciones y la implementación práctica de este tipo de circuito es altamente imposible. Por lo tanto, este rectificador tiene muchas desventajas en comparación con las ventajas.
Ventajas
- La lista de requisitos de los componentes es menor.
- El costo de la construcción es bajo.
- Menos presencia de componentes da como resultado la construcción del rectificador de la manera más fácil.
- Es fácil de analizar porque el circuito diseñado es sencillo.
Desventajas
- La salida generada en este rectificador es en forma de pulsos. Indica la presencia de ondas en el circuito.
- El factor de ondulación es alto.
- Durante la rectificación, considera el ciclo positivo del suministro o el ciclo negativo del suministro. Sin embargo, en ambos casos se ignora un ciclo, lo que resulta en la pérdida de potencia del circuito.
- El voltaje producido en la salida es bajo.
- El factor de utilización del transformador (TUF) del rectificador de media onda es bajo.
- Aquí, la salida generada requiere que el filtro se conecte a través de la carga debido a las ondulaciones generadas a la tensión de salida.
- Lo expuesto anteriormente son algunas de las ventajas y desventajas del rectificador de media onda.
Aplicaciones
- El requisito de generar voltaje de salida de CC allana el camino para la aplicación del circuito rectificador de media onda con el filtro conectado a través de la carga.
- En los circuitos de fuentes de alimentación donde la CC constante en la salida no se considera el requisito principal en ese caso, se puede usar el rectificador de media onda.
Algunas de las ventajas, desventajas y aplicaciones básicas del rectificador de media onda se discuten anteriormente. Se analiza la idea básica del rectificador de media onda y sus características. Como tiene menos eficiencia no es adecuado para aplicaciones prácticas. Como es un tipo de rectificador, ¿por qué no se considera para aplicaciones de audio?