CIRCUITOS RECTIFICADORES

Transcripción

1 Electrónica I. Guía 2 1 Facultad: Ingeniería. Escuela: Electrónica. Asignatura: Electrónica I. Lugar de ejecución: Fundamentos Generales (Edificio 3, 2da planta). CIRCUITOS RECTIFICADORES Objetivos generales Analizar el comportamiento de los circuitos rectificadores, tanto el de onda completa como el puente rectificador, utilizando el osciloscopio. Comparar los parámetros experimentales obtenidos en el procedimiento con los que se logran aplicando el análisis de circuitos. Objetivos específicos Observar en el osciloscopio el comportamiento de los circuitos rectificadores, tanto con la inclusión de un filtro capacitivo como sin él. Determinar experimentalmente tanto el voltaje de rizado (pico a pico y rms), como el fartor de rizado (en forma porcentual). Comparar los valores de corriente directa a la salida del circuito rectificador obtenidos experimentalmente con los predichos por el análisis teórico. Materiales y equipo 1 Unidad PU-2000 con PU Placa DEGEM EB Osciloscopio de doble trazo. 2 cables de conexión para osciloscopio. 2 Cables de conexión para el multímetro. 2 Cables de conexión para el PU puente para la placa DEGEM. Procedimiento PARTE I. Rectificador de onda completa. a) Rectificador de onda completa con derivción (tap) central. 1. En la placa EB-141 ubique el bloque que contiene los circuitos rectificadores, se encuentran en la esquina superior izquierda de la placa.

2 2 Electrónica I. Guía 2 2. En el circuito determine el valor de los dispositivos R1 y C1, tome nota de los datos. R1 = C1 = I 3. En el circuito determine el código que identifica a los diodos D1, D2, D3 y D4, tome nota de esta información. 4. Ajuste a cero todas las fuentes y asegúrese que el control DC OFFSET este en OFF. 5. Introduzca la placa EB-141 en el bastidor PU-2000 y déjela firmemente sujeta al conector. 6. Ajuste el generador de señales con una forma de onda senoidal a una frecuencia de 100Hz y una amplitud de 3 Vp-p. 7. Conecte el generador de señales a la entrada SG in, tal como se muestra en la Figura 1a, conecte también los puentes y las puntas de osciloscopio en los puntos indicados y use el acople DC. 8. Verifique que la señal presente en el punto N1 (canal1) sea una señal senoidal de aproximadamente 11 V p-p, si es así continúe con el paso 9, de lo contrario notifique a su instructor de laboratorio. NOTA:El instructor le ayudará a realizar los ajustes necesarios para lograr la señal requerida y le pedirá que tome nota del valor que se necesitó ajustar la señal de entrada (SG IN) para lograr las condiciones de salida adecuadas. Señal de entrada: 9. Desactive el PU-2000 y a continuación redibuje en la figura 1b el circuito que ha implementado de manera que sea más entendible, pero solo incluya los elementos que están utilizando en este momento (recuerde lo que aprendió en el curso de Sistemas Lineales I). 10.Encienda el PU-2000 y observe las señales en el osciloscopio, estas son la de N1 (voltaje de entrada al circuito) y de R1 (Voltaje en la carga o voltaje de salida del circuito rectificador). 11.Dibuje de forma sincronizada las señales que observa en la figura Determine el valor de la corriente directa que circula por R1 I DC =

3 Electrónica I. Guía 2 3 Figura 1. (a) Rectificador de onda completa con tap central, (b) diagrama redibujado

4 4 Electrónica I. Guía 2 TIME/DIV VOLTS/DIV #1 VOLTS/DIV# 2 Figura 2. Oscilograma de la señal en N1 y R1. 13.Utilizando un puente conecte el capacitor C1 en paralelo con R1. 14.Observe las señales en el osciloscopio qué cambios nota? 15.Cambie el acople del canal #2 del osciloscopio (donde obsrva R1) a la posición AC y reajuste el control VOLT/DIV hasta que observe una señal en el osciloscopio. 16.Determine el valor pico a pico de esta señal llamada voltaje pico a pico de rizado. V riz _p-p = 17.Dibuje la señal que observa en la Figura 3. TIME/DIV VOLTS/DIV #1 VOLTS/DIV# 2 Figura 3. Oscilograma del voltaje en R1, rectificador con capacitor.

5 Electrónica I. Guía Con el voltímetro mida el voltaje DC en R1. V DC = 19.Coloque de nuevo los dos canales en acople DC. 20.No cambie los ajustes del generador de señales. PARTE II. Rectificador en configuración tipo puente. 21.Implemente el circuito que se muestra en la Figura 4(a) (en la Figura 4(b) se muestra el circuito equivalente). Figura 4. Rectificador de onda completa en configuración tipo puente. 22.Coloque las puntas del osciloscopio siempre en N1 y R1 y dibuje las formas de onda obtenidas en el oscilograma de la Figura 5.

6 6 Electrónica I. Guía 2 TIME/DIV VOLTS/DIV #1 VOLTS/DIV# 2 Figura 5. Oscilograma de la señal en N1 y R Conecte por medio de un puente el capacitor C1 en paralelo con R1 y dibuje la forma de onda obtenida en el oscilograma de la Figura Mida el voltaje pico a pico del rizado. V riz _p-p = 25.Determine el valor del voltaje y la corriente directa en R1. V DC = I DC = TIME/DIV VOLTS/DIV #1 VOLTS/DIV# 2 Figura 6. Oscilograma del voltaje en R1, rectificador con capacitor.

7 Electrónica I. Guía 2 7 Análisis de Resultados 1. Calcule la relación de transformación a que hay entre el primario del transformador y el devanado N1. 2. Tomado como base la figura 2 del voltaje en R1 determine: Frecuencia de la señal. Voltaje promedio. 3. Para los cuatro circuitos implementados, determine el voltaje de rizado RMS y el factor de rizado. 4. Realice un análisis teórico de los circuitos implementados y compare los resultados con los datos expermentale son similares? NOTA: Para realizar los cálculos teóricos utilice como referencia la secciones 18.1, del libro Electrónica: Teoría de circuitos. Investigación Complementaria 1) Utilice la información del NTE o ECG para sugerir un puente rectificador empaquetado que pueda sustituir adecuadamente a los cuatro diodos de la placa, sin sobredimnsionar la sugerencia. Bibliografía DEGEM SYSTEMS Curso EB-141 Fuentes de alimentación, Primera edición. I.T.S Inter Training Systems Ltd Boylestad, R - Nashelsky, L, Electrónica: Teoría de Circuitos y dispositivos electrónicos, sexta edición PRENTICE HALL 1999.

8 8 Electrónica I. Guía 2 Guía 2: Circuitos rectificadores. Alumno: Puesto No: Docente: GL: Fecha: EVALUACION % Nota CONOCIMIENTO 35 Conocimiento deficiente de los siguientes fundamentos teóricos: APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO -Rectificador de media onda. -Rectificador de onda completa. -Voltaje de rizo. 60 Cumple con uno o ninguno de los siguientes criterios: -Determinar el valor de voltaje DC a la salida del circuito rectificador. -Determina el voltaje de rizo de un rectificador de onda completa. -identifica las diferencias entre un rectificador de onda completa con tap central y uno en configuración tipo puente. Conocimiento y explicación incompleta de los fundamentos teóricos. Cumple sólo con dos de los criterios. ACTITUD 2.5 -Es un observador pasivo. -Participa ocasionalmen te pero sin coordinarse con su compañero. TOTAL Es ordenado pero no hace uso adecuado de los recursos. -Hace uso adecuado de los recursos de manera segura, pero es desordenado. Conocimiento completo y explicación clara de los fundamentos teóricos. Cumple con los tres criterios. -Participa de forma propositiva e integral en toda la práctica. -Hace un manejo responsable y adecuado de los recursos de acuerdo a pautas de seguridad e higiene.