Puente Rectificador

Profesor: Gerson Villa González

• La Figura 1a muestra un puente rectificador. El puente rectificador es similar a un rectificador de onda completa porque produce una tensión de salida de onda completa. Los diodos D1 y D2 conducen en la mitad positiva del ciclo, y D3 y D4 conducen en la mitad negativa del ciclo. Como resultado, la corriente por la carga rectificada circula durante ambas mitades de los ciclos.

• La Figura 1b representa el circuito equivalente a la mitad positiva del ciclo. Como se puede ver, D1 y D2, están polarizados en directa. Esto produce

• una tensión positiva en la carga, como se indica por la polaridad más-menos a través de la resistencia de carga. Como ayuda, se visualiza D2 en corto; entonces, el circuito que queda es un rectificador de media onda, que ya nos es familiar.

• En la Figura 1c aparece el circuito equivalente para la mitad negativa , del ciclo. Esta vez, D3 y D4 están polarizados en directa. Esto también produce una tensión positiva en la carga. Si se visualiza en D3 en corto, el circuito parece un rectificador de media onda. Así el puente rectificador actúa como dos rectificadores de media onda superpuestos.

a. Puente rectificadorb. Circuito equivalente para el

semi-ciclo positivoc. Circuito equivalente para el

semi-ciclo negativod. Salida de onda completa

• Durante ambas mitades de los ciclos, la tensión en la carga tiene la misma polaridad y la corriente por la carga circula en la misma dirección. El circuito ha cambiado la tensión de entrada alterna por una tensión de salida continua como se muestra en la Figura 1d. Note la ventaja de este tipo de rectificación de onda completa sobre la versión con conexión central de la sección previa: la tensión del secundario se usa en su totalidad.

Valor medio y frecuencia de salida

• Como un puente rectificador produce una salida de onda completa, las ecuaciones para el valor medio y la frecuencia de salida son las mismas que para el rectificador de onda completa:

• El valor medio eficaz es de 63,6 por 100 del valor pico, y la frecuencia de salida es 120 Hz, dada una frecuencia de línea de 60 Hz.

2 y 2p

dc out in

VV f f

• Una ventaja de un puente rectificador es que toda la tensión del secundario se usa como entrada al rectificador. Dado el mismo transformador, obtenemos el doble de la tensión pico y el doble de la tensión continua con un rectificador de puente respecto a un rectificador de onda completa. Duplicar la tensión de salida continua compensa el uso de dos diodos extra. Por regla general, se verá el puente rectificador usado muchas más veces que el rectificador de onda completa.

• El rectificador de onda completa se uso por muchos años antes de que apareciera el puente rectificador. Por esta razón, ha mantenido el nombre de rectificador de onda completa incluso aunque el puente rectificador tiene una salida de onda completa. Para distinguir el rectificador de onda completa del puente rectificador, en la bibliografía se pueden referir a un rectificador de onda completa como un rectificador de onda completa convencional, un rectificador de onda completa de dos diodos, o un rectificador de onda completa con conexión central.

Segunda aproximación y otras perdidas

• Como el puente rectificador tiene dos diodos en el camino de conducción, la tensión pico viene dada por:

( ) ( )2 : 1.4p out p inpuente V V V

• Como se puede observar, se han extraído dos caídas de diodo al pico para obtener un valor de tensión pico en la carga un poco más preciso. La Tabla 1 resume los tres rectificadores y sus propiedades

Rectificadores sin filtro*

Media Onda Onda Completa Puente

Número de diodos 1 2 4

Entrada del rectificador

Vp(2) 0.5Vp(2) Vp(2)

Salida pico (ideal) Vp(2) 0.5Vp(2) Vp(2)

Salida pico(2.a) Vp(2)-0.7V 0.5Vp(2)-0.7V Vp(2)-1.4V

Salida en continua Vp(out)/ 2Vp(out)/ 2Vp(out)/

Frecuencia de rizado

fin 2fin 2fin

*Vp(2)=tensión pico en el secundario; Vp(out) =tensión pico en la salida

Ejemplo

• Calcular el pico de tensión de entrada y salida en la Figura 2. Después comparar los teóricos con los medidos.

• Solución• Las tensiones pico en el primario y secundario

son las mismas que el ejemplo de transformadores

(1) (2)170 y 17p pV V V V

Puente Rectificador

• Con un puente rectificador se usa toda la tensión del secundario como entrada al rectificador. Idealmente, la tensión pico de salida es:

• En un asegunda aproximación:( ) 17p outV V

( ) 17 1.4 15.6p outV V V V

• Ahora, comparemos los valores teóricos con los medidos. La sensibilidad del canal A es de 100 V/Div. Como la entrada sinusoidal ocupa aproximadamente 1.7V Div, su valor pico es aproximadamente 170 V. El canal B tiene una sensibilidad de 10 V/Div. Como la salida de media onda ocupa aproximadamente 1.6 Div, su valor pico es aproximadamente 16 V. Ambas lecturas de entrada y salida son aproximadamente iguales a sus valores teóricos.