Los rectificadores de onda completa al igual que los rectificadores de media onda son circuitos mediante los cuales podemos transformar un voltaje alterno (Vac) en un voltaje continuo (Vcc o Vdc).
El circuito rectificador de onda completa tipo puente está formado por un arreglo de cuatro diodos, el cual lo vamos a analizar a continuación:
Figura 1.
En la figura 1 tenemos el circuito rectificador de onda completa tipo puente. Este está formado por una fuente de alimentación alterna (Vin = 120Vac), un transformador con relación N1/N2 = 1, cuatro diodos rectificadores y una resistencia de carga (R) sobre la cual vamos a ver la forma de onda rectificada.
La ecuación de la onda de voltaje de entrada está representada en el dominio del tiempo por la siguiente expresión:
Vin= √2 V1 sen(wt)
Figura 2.
Para comprender de mejor manera vamos a dividir el análisis de la forma de onda en la carga en dos partes.
Primera parte: Semiciclo positivo
En el semiciclo positivo de la onda de entrada sinusoidal, los diodos D2 y D3 se polariza de manera directa y actúan como interruptores cerrados, lo cual hace que se genere un camino por donde circula la corriente hacia la resistencia de carga R. Los diodos D1 y D4 en este semiciclo se polarizan inversamente por lo cual actúan como interruptores abiertos.
Figura 3.
Figura 4.
En la figura 4 se puede observar las formas de onda del voltaje de entrada como en la salida sobre la resistencia de carga.
Segunda parte: Semiciclo negativo
En el semiciclo negativo de la onda de entrada en cambio los diodos D1 y D4 se polariza de manera directa y actúan como interruptores cerrados, esto hace que se genere un camino por donde circula la corriente hacia la resistencia de carga R. Los diodos D2 y D3 en este semiciclo se polarizan inversamente y actúan como interruptores abiertos.
Figura 5.
Figura 6.
En la figura 6 se puede observar las formas de onda del voltaje de entrada como en la salida sobre la resistencia de carga.
En la figura 7 podemos ver el comportamiento del circuito rectificador de onda completa en el dominio del tiempo.
Figura 7.
Tomando en cuenta la forma de onda de salida podemos determinar que la ecuación en función del tiempo se representa como el valor absoluto de:
Vo= |√2 V1 sen(wt)|
Ecuaciones:
Para los cálculos de los voltajes Vdc y Vrms tenemos las siguientes ecuaciones:
Figura 8.
Estas ecuaciones son deducidas a partir de las definiciones básicas de valor medio y valor eficaz. La resolución de estas se muestran a continuación:
Valor Medio
Figura 9.
Valor Eficaz (RMS)
Figura 10.
Para finalizar con este artículo vamos a calcular el voltaje Vdc y el voltaje Vrms del rectificador de media onda donde Vin=120V.
Figura 11.
Figura 12.
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