RECTIFICADORES Y FILTROS

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA ELECTRICA Y TELECOMUNICACIONES

CURSO: CIRCUITOS ELECTRONICOS I

Ing. MIGUEL ATO ROMULORECTIFICADORES Y FILTROSI. OBJETIVO

- Estudiar experimentalmente los diferentes modelos de circuitos rectificadores sus tipos de filtro.II. DISPOSITIVOS Y EQUIPOS

- Osciloscopio - Multmetro- Miliampermetro

- Resistores de diferente valor - Diodos- Conectores (10)- Transformador

- Bobina de choque

-

III. CUESTIONARIO PREVIO

1. Describir tericamente y en forma breve ,las caractersticas de cada circuito a utilizar. Indicar las formas de onda.

Circuito figura (1)Media onda

-Ante nada es un rectificador de media onda en paralelo con un condensador (filtro paso bajo).-En este circuito la tensininversa de pico quetolera el diodo es Vs, el rizado resultante depender de la capacidad del condensador ya que tienen una relacin inversa.Circuito figura (2) Onda completa

-En este caso es un rectificador de onda completa con filtro paso bajo con un condensador en paralelo.-En este circuito los diodos deben tolerar una tensin inversa de pico de -2Vs y la relacin capacitancia rizado es de forma inversa.

Circuito figura (3) Onda completa-El circuito es un rectificador de onda completa por puente de diodos en paralelo con uncondensador (filtro paso bajo).-Los diodos deben soportar una tensin inversa de pico igual a la tensin de salida.

Circuito figura (4)Media Onda -Este circuito tambin es un rectificador de onda completa por puente de diodos y tiene un filtro de laforma CLC (filtro paso bajo).-Con respecto a los diodos lascaractersticas deben ser las mismas que en el caso anterior, la capacitancia y el rizado tienen relacin inversa al igual que la inductancia y el rizado.2. Hacer un cuadro comparativo entre los diferentes tipos de filtros, donde figure VDC, r, Vr, etc.

Filtros

Los filtros se basan en la propiedad de almacenamiento de energa que ofrecen los componentes reactivos, esto es, los condensadores y las bobinas. Los tipos ms sencillos y utilizados son los siguientes:

Filtro con condensador :Este tipo de filtros tan solo precisa de la colocacin de un condensador de gran capacidad entre el diodo (o diodos) encargado de rectificar la CA y la salida de la misma hacia la carga (o circuito) a alimentar (Rc).

El filtro a condensador aprovecha la carga y descarga del componente.Debido a las constantes de tiempo asociadas a las resistencias a travs de las que se realizan las secuencias sucesivas de carga y descarga del condensador se obtiene una salida de forma bastante ms "plana" que la seal que obtenemos en la salida de una etapa rectificadora.

Filtro en pi: En la ilustracin correspondiente podemos observar cmo se configura en la prctica un filtro de este tipo. Como vemos, la denominacin "pi" se debe a la forma que se obtiene en el esquema que representa el citado filtro. La resistencia, junto al par de condensadores, muestra la mencionada "".

Su funcionamiento intenta proteger al diodo D de los posibles picos de intensidad debidos a una carga excesivamente brusca. Ahora se vuelve a filtrar la resistencia R y el condensador C2 la seal obtenida ya en el tipo de filtro anterior, con lo que conseguimos atenuar an ms las oscilaciones de la tensin que llega a la carga (Rc).

Filtro Capacitivo

Filtro Inductivo

Filtro tipo LC

Filtro tipo CL

Filtro tipo

Filtro tipo T

Rizado

El rizado, algunas veces llamado fluctuacin o ripple, es la pequea componente de alterna que queda tras rectificarse una seal a corriente continua. El rizado puede reducirse notablemente mediante un filtro de condensador, este proceso es llamado a veces "filtrar", y debe entenderse como la reduccin a un valor mucho ms pequeo de la componente alterna remanente tras la rectificacin, pues, de no ser as, la seal resultante incluye un zumbido a 60 50 Hz muy molesto, por ejemplo, en los equipos de audio.

Factor de rizado

El rizado usualmente se cuantifica mediante el factor de rizado y se calcula como el valor eficaz del voltaje de rizado sobre el voltaje en continua medio, por 100. El factor de rizado suele establecerse sobre el 10% o menos, siempre dependiendo de la aplicacin.

La frmula para calcular el voltaje de rizado de una fuente rectificada y filtrada es la siguiente:

Donde:

: Es el voltaje de rizado de pico a pico

: es la corriente continua que demanda la carga.

f es la frecuencia del rizado. Esta frecuencia es igual a fred en un rectificador de media onda e igual a 2fred en un rectificador de onda completa.

C es la capacidad del condensador.

Este cuadro nos presenta un resumen de lo referente a cada tipo de filtros, cuando se utilizan con circuitos de onda completa y una frecuencia de 60 Hz.

Estos clculos estn hechos para valores de C en microfaradios, L en henrios, Vm en voltios e Icc en amperios.

2. Definir las principales caractersticas a dimensionarse para implementar los diseos de rectificadores. Explicar Un diodo rectificador es uno de los dispositivos de la familia de los diodos ms sencillos. El nombre diodo rectificador procede de su aplicacin, la cual consiste en separar los ciclos positivos de una seal de corriente alterna .Si se aplica al diodo una tensin de corriente alterna durante los medios ciclos positivos, se polariza en forma directa; de esta manera, permite el paso de la corriente elctrica. Pero durante los medios ciclos negativos, el diodo se polariza de manera inversa; con ello, evita el paso dela corriente en tal sentido. Durante la fabricacin de los diodos rectificadores, se consideran tres factores: la frecuencia mxima en que realizan correctamente su funcin, la corriente mxima en que pueden conducir en sentido directo y las tensiones directa e inversa mximas quesoportarn.4. Disear completamente un circuito rectificador con filtro: , para una RL = 200 y con rizado r = 1 o 2 %

Para un rizado de 1 % se usar la ecuacin

Con C1 = C ; entonces:

Escogemos un valor de L que se pueda encontrar en el mercado: L= 91 mH, hallando C:

Entonces C = 150 F, el circuito queda de la siguiente manera:

FILTROSLCSeccin en LSeccin en Vcc0.636 VmVm QUOTE 0.636 VmVm QUOTE r

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