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Rectificador

Programas: Sek II, electronics courses

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Objetivo

Estudiar el rectificador de onda completa en puente y el filtrado del rizado mediante un condensador.

El montaje

Fuente: senoidal, amplitud 10 V, 50 Hz. Un puente de cuatro diodos, una carga de 1 kΩ. El condensador de filtro de 100 µF está conectado a la carga a través de un interruptor, que está abierto. Osciloscopio en paralelo con la carga: CH1, 5 V/div, 5 ms/div.

Procedimiento

  1. Observe la forma de onda en la carga y halle el periodo del rizado.
  2. Cierre el interruptor del condensador. Para ver el rizado, en el menú del osciloscopio pase CH1 a la entrada AC, ajuste con los mandos 0,2 V/div y un nivel de disparo de 0; estime el rizado pico a pico.
  3. En la tarjeta de parámetros del condensador ponga 1000 µF y pase CH1 a 20 mV/div.
  4. Abra el interruptor y quite el diodo de más a la izquierda — obtiene un rectificador de media onda.
Resultado esperado

En la carga hay semiondas positivas sin caídas por debajo de cero. El pico es de unos 8,9 V: se pierden aproximadamente 1,1 V en los dos diodos que conducen (los diodos rectificadores de silicio reales pierden alrededor de 1,3 V, y el pico es más bajo, unos 8,7 V). La frecuencia del rizado es de 100 Hz — 2 divisiones. Con el condensador de 100 µF la tensión es casi constante, unos 8,5 V; el rizado es de unos 0,67 V — 3,4 divisiones en la entrada AC; con 1000 µF — unos 0,07 V. Con un diodo quitado queda una semionda por periodo, 50 Hz.

Preguntas

  1. ¿Por qué la frecuencia del rizado de un rectificador de onda completa es el doble de la frecuencia de la red?
  2. ¿Cómo depende el rizado pico a pico de la corriente de carga?
Respuestas
  1. El puente invierte la semionda negativa, así que la carga recibe las dos semiondas de cada periodo en el mismo sentido. Un periodo de la fuente, 20 ms a 50 Hz, da dos lóbulos idénticos, y el rizado se repite cada 10 ms: 100 Hz.
  2. El rizado es aproximadamente proporcional a la corriente de carga. Entre los picos solo el condensador alimenta la carga y pierde una carga eléctrica de \(I \cdot \Delta t\), así que su tensión baja en \(\Delta U \approx I \cdot \Delta t / C\), donde \(\Delta t\) es como máximo los 10 ms entre picos. Para 8,5 V / 1 kΩ = 8,5 mA y 100 µF esto da como máximo 8,5 mA · 10 ms / 100 µF = 0,85 V; el banco muestra 0,67 V, porque el condensador empieza a recargarse antes del siguiente pico.