Rectificadores con Diodos

Transcripción

1 1. RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA En este apartado se simulará el más sencillo de los rectificadores vistos en la teoría y que se reduce a un simple diodo en serie con la carga Circuito La Figura 1 muestra el circuito que se simulará. Consta de una fuente de tensión alterna V1, de un diodo ideal D1 y de una resistencia R1. El objeto de la resistencia es servir de carga, por lo que se ha elegido de valor elevado, simulando una alta impedancia de entrada en la carga. Figura 1 1/8

2 Los parámetros de la fuente se han elegido para simular una fuente de baja frecuencia, según la definición:.model V SIN (F=50 A=15) La Figura 2 muestra la ventana de diálogo para este elemento. Figura 2 Las Figuras 3 y 4 muestran las ventanas de diálogo para los otros dos elementos. Para el diodo se ha utilizado el modelo IDEAL como en otras simulaciones. Figura 3 2/8

3 Figura Análisis Transitorio La Figura 7 muestra los parámetros del trazado que se va a realizar, introducidos en la ventana de diálogo del análisis transitorio, que aparece al seleccionar el menú: Analysis/Transient... Figura 5 3/8

4 La Figura 8 muestra el trazado que se obtiene. Como puede verse, la tensión en la resistencia de carga se corresponde con la proporcionada por la fuente en los semiperiodos positivos y se anula en los negativos. Figura 6 4/8

5 2. RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA En este apartado se simulará el más utilizado de los rectificadores de onda completa: el puente rectificador de cuatro diodos Circuito La Figura 7 muestra el circuito que se simulará. Consta de los mismos elementos que se han utilizado en el apartado anterior, pero ahora con cuatro diodos idénticos D1, D2, D3 y D4. Los parámetros elegidos son idénticos a los ya utilizados en la simulación anterior. El símbolo del diodo dibujado con una inclinación de 45º, se obtiene en el menú: Component/Analog Primitives/Passive Components/D45 Figura 7 5/8

6 2.2. Análisis Transitorio Los parámetros del trazado para el análisis transitorio de este circuito, se han elegido idénticos a los del anterior, para de este modo poder hacer una comparación directa. Pueden verse en la Figura 5. La Figura 8 muestra el trazado que se obtiene. El resultado es semejante al del rectificador de media onda, pero aquí la tensión proporcionada por la fuente en el semiciclo negativo es cambiada de signo por acción del puente en bornes de la carga. Con ello se consigue una transmisión del doble de potencia entre la fuente y la carga. Figura 8 3. FILTRADO En este apartado se complementará el rectificador de onda completa del apartado anterior con un filtro sencillo, consistente en un condensador en paralelo con la carga. La descarga del condensador a través de la carga permite reducir el rizado de la señal. Para que este filtro sea efectivo, la constante de tiempo RC debe ser mucho mayor que el periodo característico de la señal. 6/8

7 3.1. Circuito La Figura 9 muestra el circuito que se simulará. El circuito es idéntico al de la simulación anterior, salvo porque se ha introducido el condensador C1. En la Figura 10 se muestra la ventana de diálogo para este elemento con la capacidad elegida. Figura 9 Figura 10 7/8

8 3.2. Análisis Transitorio Al igual que en el caso anterior, se ha realizado el trazado con idénticos parámetros que el rectificador de media onda. En este caso se ha introducido una variación escalonada de la capacidad del condensador, para poder observar la acción de su valor sobre el rizado de la tensión de salida. La Figura 11 muestra los parámetros elegidos en la ventana de dialogo del trazado escalonado. Figura 11 La Figura 12 muestra el trazado obtenido. Puede verse como una mayor capacidad del condensador va reduciendo el rizado hasta llegar a hacerlo desaparecer prácticamente por completo. En este caso conseguir el filtrado resulta sencillo porque la impedancia de la carga es elevada. Sin embargo, para cargas con impedancias reducidas puede ser imposible seleccionar un condensador con capacidad suficiente como para que proporcione una constante de tiempo adecuada. Figura 12 8/8