Rectificador
Programas: Sek II, electronics courses
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¶
- Observe la forma de onda en la carga y halle el periodo del rizado.
- 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.
- En la tarjeta de parámetros del condensador ponga 1000 µF y pase CH1 a 20 mV/div.
- 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¶
- ¿Por qué la frecuencia del rizado de un rectificador de onda completa es el doble de la frecuencia de la red?
- ¿Cómo depende el rizado pico a pico de la corriente de carga?
Respuestas
- 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.
- 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.