Autor: Mauro Benito Montoya Arenas (mauro2017pre@gmail.com)

EXPERIENCIA #2: ANALISIS DE LOS COMPONENTES DEL RECTIFICADOR DE ONDA Y ESTABILIZADOR DE VOLTAJE

INTRODUCCION

Entre los tipos de diodos que comúnmente se usan resaltan el diodo semiconductor y el diodo zener , entre sus muchas aplicaciones se puede mencionar que componen el rectificador de onda y estabilizador de voltaje respectivamente, en esta experiencia comprobaremos su uso y como estos dos circuitos se llegan a complementar.

OBJETIVOS

Crear un rectificador de onda completa usando un puente de diodos, después convertirlo en un voltaje de corriente directa y añadir el estabilizador de onda. Reconocer el funcionamiento de cada componente del circuito.

INSTRUMENTACION Y MATERIALES A USAR

-Un protoboard

-Un osciloscopio

-4 diodos semiconductores 1N4007 

-Una fuente de corriente alterna

-Un diodo zener

El diodo Zener es un diodo de silicio fuertemente dopado que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas, recibe ese nombre por su inventor, el Dr. Clarence Melvin Zener. El diodo Zener es la parte esencial de los reguladores de tensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y temperatura.

-Un capacitor

Un condensador eléctrico es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico.  Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por la permitividad eléctrica del vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total.

PROCEDIMIENTO 

1.-Verifico que los diodos con los que voy a trabajar no estén dañados.

2.- Inicio la instalación del circuito en el protoboard.

3.- Conecto el osciloscopio en paralelo con la resistencia y medir el voltaje de salida por la resistencia.

4.- Ya medido el voltaje conecto el capacitor en lugar de la resistencia.

NOTA. - El circuito rectificador de onda no lo pudimos hacer por falta de tiempo, pero se añadirá su explicación teórica.

EXPLICACION TEORICA

Rectificador de onda completa .- Un rectificador de onda completa es un circuito empleado para convertir una señal de corriente alterna de entrada (Vi) en corriente de salida (Vo) pulsante. A diferencia del rectificador de media onda, en este caso, la parte negativa de la señal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la señal se convertirá en negativa, según se necesite una señal positiva o negativa de corriente continua.

Puente de Graetz o Puente Rectificador de doble onda

Independientemente de que existen otras formas de rectificadores de onda completa, el más sencillo está basado en un puente rectificador de cuatro diodos. Para explicar este circuito se usará la corriente convencional. En el sistema, cuando la corriente llega por la parte de arriba se encuentra con que el diodo 1 se encuentra polarizado en inversa y pasa por el diodo 4 que esta polarizado en directa. Luego pasa por la resistencia y después se encuentra con el diodo 1 (previamente polarizado en inversa) y el diodo 3, la corriente pasa por el diodo 3 y se cierra el circuito. Cuando la corriente llega por la parte de abajo se encuentra con el diodo 3 polarizado en inversa y pasa el diodo 2, luego pasa por la resistencia (esta corriente polariza la resistencia en el mismo sentido que lo hacia la corriente que empezaba su ciclo por la parte de arriba), después se encuentra con el diodo 3 (previamente polarizado en inversa) y el diodo 1. La corriente pasa por el diodo 1 y se cierra el circuito.

Estabilizador de voltaje. –

El estabilizador de voltaje sirve para fijar un voltaje que pase por el diodo zener , este voltaje es  independiente del voltaje de entrada, está compuesta por una resistencia en serie con el diodo zener polarizado en inversa, este a su vez está en paralelo con otra resistencia, por esta resistencia el voltaje se mantiene constante. Como se sabe el diodo zener funciona como un diodo semiconductor cuando esta polarizado en directa, pero cuando esta polarizado en inversa y el voltaje de entrada es igual o superior que su voltaje zener de dicho diodo, este no permite que pase mayor voltaje por sus terminales si se conecta una resistencia en paralelo estaremos provechando el voltaje que pasa por el diodo zener para obtener un voltaje de corriente directa mejor que la fuente que proporcione este voltaje que puede tener un cierto rizado o ripple.

CONCLUSIONES

De esta experiencia hemos aprendido el funcionamiento del rectificador de onda y el estabilizador de corriente gracias a la descripción del funcionamiento de cada componente. Aunque en la experiencia pasada ya aviamos hecho funcionar un rectificador de onda, en esta oportunidad trabajamos de forma as independiente y lo pudimos hacer funcionar sin necesitar mucha ayuda. Adicionalmente a esto también hemos experimentado que pasa cuando se excede los límites de funcionamiento de un componente, puesto que durante nuestras pruebas un capacitor no soporto el exceso de voltaje que recibía por parte del rectificador de onda, primero empezó a calentarse y después exploto.

A pesar de aquel inconveniente realizamos las demás mediciones con éxito. Esto además nos enseña a escoger bien los componentes que vamos a usar (que tengan las características adecuadas). 

BIBLIOGRAFIA

Dispositivos electrónicos y sus aplicaciones ………………………. Juan Tiszac

Teoría de circuitos y dispositivos electrónicos …………………… Boylestad

https://www.uv.es/~marinjl/electro/diodo.html

https://es.khanacademy.org/science/electrical-engineering/ee-semiconductor-devices/ee-diode/a/ee-diode-circuit-element

https://es.wikipedia.org/wiki/Diodozener

https://es.slideshare.net/hjdlcd/diodo-48161089