Rectificador de media onda

Transcripción

1 Electróica y microelectróica ara cietíficos ectificador de media oda Como u diodo ideal uede mateer el flujo de corriete e ua sola direcció, se uede utilizar ara cambiar ua señal de ca a ua de cd. E la figura se ilustra u circuito rectificador de media oda simle. Cuado la tesió de etrada es ositiva, el diodo se olariza e directo y se uede reemlazar or u cortocircuito (suoiedo que sea ideal. i la tesió de etrada es egativa, el diodo se olariza e iverso y se uede reemlazar or u circuito abierto. or tato, cuado el diodo se olariza e directo, la tesió de salida a través de la resistecia de carga se uede ecotrar a artir de la relació de u divisor de tesió. or otra arte, e codicioes de olarizació iversa, la corriete es cero, de maera que la tesió de salida tambié es cero. E la figura se muestra u ejemlo de la forma de oda de salida e la resistecia suoiedo ua etrada seusoidal de 1 de amlitud y 0Ω. eω t 0 ω t Caída de voltaje e la resistecia 0 ω t 1 Notas de clase: rofesora Lucelly eyes

2 Electróica y microelectróica ara cietíficos egú sea la amlitud de la tesió de alimetació, tedremos u determiado ivel de tesió cotiua a la salida. E la figura siguiete se uede observar como el eriodo de la señal de salida es el mismo que el de la señal de etrada; cada ciclo de etrada roduce u ciclo de salida. Esto de debe a que la frecuecia de salida de u rectificador de media oda es igual a la frecuecia de la etrada: f salida f etrada Esta observació es cofirmada or el aálisis de fourier. Dode la frecuecia domiate es igual a la frecuecia de la señal de etrada. Tesió media e la carga: Este valor os determia la comoete de c.c. de la tesió e la carga. Lo obteemos calculado el romedio del voltaje de salida del rectificador: Notas de clase: rofesora Lucelly eyes

3 Electróica y microelectróica ara cietíficos T 1 1 v 0 0 ( t dt eω t dω t 0,318 T así que tedremos ua comoete cotiua del orde del 30% del valor de ico. Auque este circuito roduce ua tesió cotiua a través de la resistecia de carga, seria iacetable como fuete de olarizació e muchos disositivos electróicos, debido a que la tesió de salida e la carga tiee comoetes alteras además de la cotiua. eamos las comoetes alteras, Tesió eficaz e la carga: ( eω tdω t 1 0 dω t Estas señales actuaría como señales extrañas y emascararía las señales verdaderas. egulació: Mediate el arámetro regulació se mide la variació de la tesió cotiua de salida ( e fució de la corriete cotiua que circula or la carga. Dicha variació de la tesió de salida es debida a ua equeña resistecia que reseta el devaado secudario (, y a la resistecia itera del diodo cuado está coduciedo (.or eso, lo más coveiete ara d uestro rectificador es que el orcetaje de regulació sea lo meor osible: r (% ( evacío ( aleac arg a ( aleac arg a 100% iedo el valor de tesió media e la carga: + ( ( eleac arg a ( e lea carga ( D 3 Notas de clase: rofesora Lucelly eyes

4 Electróica y microelectróica ara cietíficos Factor de forma: FF 0,5 0,318 1,57 Factor de rizado: Es ua buea forma de medir el alisamieto e la salida de c.c.: F (% ( salida ac, 100% abiedo que: alor medio de la corriete e la carga: alor eficaz de la corriete e la carga: ( ( ( ac, ( salida + abiedo que: Los valores de e deberá teerse e cueta a la hora de elegir u diodo semicoductor ara el rectificador, siedo estos valores de itesidad los que circulará or el devaado secudario del trasformador. otecia media e la carga: ( ( 0, Notas de clase: rofesora Lucelly eyes

5 Electróica y microelectróica ara cietíficos otecia eficaz e la carga: ac ( ( 0, 5 edimieto: η ac ( ( ( 0,318 ( 0,5 0,101 0,5 0,404 (40,4% Ejemlo 1 Dado u rectificador moofásico de media oda co carga resistiva, cuyo esquema es el mostrado e la figura siguiete: Calcular: a Tesió de ico e la carga. 5 Notas de clase: rofesora Lucelly eyes

6 Electróica y microelectróica ara cietíficos b Corriete de ico e la carga. c Tesió media e la carga. d Corriete media e la carga. e Corriete eficaz e la carga. f otecia eficaz e la carga. olució La tesió de ico e la carga corresoderá co la tesió máxima sumiistrada or el secudario: ( c arg a ( 1,414 ( , 4 a La corriete de ico e la carga corresode a la itesidad máxima que se obtiee de la tesió máxima: 339,4 ( c arg a max A 16, 97A 0 b La tesió media e la carga: ( 0, c La corriete media e la carga la calcularemos usado la ecuació del aartado aterior, ero sustituyedo or : La corriete eficaz e la carga 5, 4A 8, 48 A 6 Notas de clase: rofesora Lucelly eyes

7 Electróica y microelectróica ara cietíficos e La otecia altera e la carga será: ( W ac 1440 Ejemlo Dado el rectificador moofásico de media oda co carga uramete resistiva, del ejercicio 1. Calcular lo siguiete: a La eficiecia de la rectificació. b El factor de forma. c El factor de rizado. d El factor de utilizació del trasformador. e La tesió iversa de ico e el diodo. f El factor de cresta de la corriete de alimetació. olució: a Teemos: η ( 0,318 ( 0,5 0,405 ( 40,5% b Calculamos el factor de forma como: FF 0,5 0,318 1,57 ( 157% c Fr como:: 7 Notas de clase: rofesora Lucelly eyes

8 Electróica y microelectróica ara cietíficos F 1,1 ( 11% d rimero ecesitaremos saber el valor de la tesió eficaz y el valor eficaz de la itesidad e el secudario: 0, 707 0,5 ( 0,707 0,5 TUF ( 0,707 0,5 ( 0,318 ( 0,707( 0,5 0,86 1 TUF 3,496 e La tesió iversa de ico e el diodo: max f El factor de cresta será: CF ( ico max 0,5 max 1 0,5 Ejemlo 3 El rectificador de media oda del ejercicio 1, es alimetado or ua tesió s 10, 50Hz. Exresa la tesió istatáea e la resistecia v (t, e series de i Fourier como: v( t se wt 0 < t < T / v( t 0 T / < t < T olució: 8 Notas de clase: rofesora Lucelly eyes

9 Electróica y microelectróica ara cietíficos La tesió de salida e la resistecia v uede exresarse e series de Fourier i(t como: v i ( t + ( a se t + b cosω t 1,,... ω dode: a 1 1 vi ( t se ω t dω t 0 0 seω t se ω t dω t 0 1,4,6,... b 1 1 v ( cos c 0 0 i t ω t dω t se t os t d t 0 ω ω ω ustituyedo a y b la tesió istatáea e la carga será:, ( 1 1,4,6,... v i ( t + seω t cos ω t + cos 4ω t cos6ω t Dode: ( ,7 ω ( ,16 rad / seg 9 Notas de clase: rofesora Lucelly eyes