Entradas senoidales.

Entradas senoidales.

1. A lo largo de un ciclo completo, definido por el periodo T, el valor promedio es cero. El circuito llamado rectrificador de media onda, generará una forma de onda V0 que tendrá un valor promedio de uso particular den el proceso de conversión ca a cd. Cuando se emplea en el proceso de rectificación, un diodo en general se conoce como rectificador.

   • Durante el intervalo t=0--> T/2, la polaridad del voltaje aplicado Vi es tal que ejerce "presión" en la dirección indicada y enciende el diodo con la polaridad que aparece arriba de él. Sustituyendo la equivalencia de cortocircuito en lugar del diodo ideal se tendrá el circuito equivalente de la figura 2.45, donde es muy obvio que la señal de salida es una réplica exacta de la señal aplicada. Para el periodo la polaridad de la entrada v i es como se muestra en la figura 2.46 y la polaridad resultante a través del diodo ideal produce un estado de “apagado” con un equi- valente de circuito abierto. El resultado es que no hay una ruta para que fluya la carga y v i ? iR ? (0)R ? 0 A para el periodo La entrada v i y la salida v o aparecen juntas en la T/2 -> T
   • El proceso de eliminar la señal de entrada de media onda para establecer un nivel de cd se llama rectificación de media onda. El efecto de utilizar un diodo de silicio con V K ? 0.7 V se demuestra en la figura 2.48 para la región de polarización en directa. La señal aplicada ahora debe ser por lo menos de 0.7 V antes de que el diodo pueda “encenderse”. Con niveles de v i menores que 0.7 V, el diodo aún perma- nece en el estado de circuito abierto y v o ? 0 V, como se muestra en la misma figura.

2. PIV (PRV)

   • La capacidad de voltaje inverso pico (PIV) [o PRV (voltaje reverso pico )] del diodo es de primor- dial importancia en el diseño de sistemas de rectificación. Recuerde que no se debe exceder el valor nominal de voltaje en la región de polarización en inversa o el diodo entrará a la región de avalancha Zener. El valor nominal de PIV requerido para el rectificador de media onda se deter- mina con la figura 2.52, la cual muestra el diodo polarizado en inversa de la figura 2.44 con un voltaje máximo aplicado. Aplicando la ley de voltajes de Kirchhoff, es obvio que el valor nominal de PIV del diodo debe ser igual a o exceder el valor pico del voltaje aplicado.
   • Durante la parte negativa de la entrada la red aparece como se muestra en la figura 2.62, y los roles de los diodos se invierten pero mantienen la misma polaridad del voltaje a través del resis- tor de carga R. El efecto neto es la misma salida que aparece en la figura 2.57 con los mismos niveles de cd.

3. RECTIFICACIÓN DE ONDA COMPLETA

   • Rectificador puente.
     • El nivel de cd obtenido a partir de una entrada senoidal se puede mejorar 100% mediante un proceso llamado rectificación de onda completa. La red más conocida para realizar tal función aparece en la figura 2.53 con sus cuatro diodos en una configuración de puente. Durante el periodo t ? 0 para la polaridad de la entrada es como se muestra en la figura 2.54. Las po- laridades resultantes a través de los diodos ideales también se muestran en la figura 2.54 para revelar que D 2 y D 3 están conduciendo, mientras que D 1 y D 4 están “apagados”. El resultado neto es la configuración de la figura 2.55 con su corriente y polaridad indicadas a través de R. Como los diodos son ideales, el voltaje de carga es v o ? v i ,
     • En la región negativa de la entrada los diodos que conducen son D 1 y D 4 y la configuración es la que se muestra en la figura 2.56. El resultado importante es que la polaridad a través del re- sistor de carga R es la misma de la figura 2.54, por lo que se establece un segundo pulso positivo, como se muestra en la figura 2.56. Durante un ciclo completo los voltajes de entrada y salida aparecerán como se muestra en la figura 2.57.
   • Transformador con derivación central
     • En la figura 2.60 aparece un segundo rectificador de onda completa muy conocido con sólo dos diodos, pero que requiere un transformador con derivación central (CT, por sus siglas en inglés) para establecer la señal de entrada a través de cada sección del secundario del transformador. Durante la parte positiva de v i aplicada al primario del transformador, la red aparecerá como se muestra en la figura 2.61. El diodo D 1 asume el equivalente de cortocircuito y el D 2 el equiva- lente de circuito abierto, como lo determinan los voltajes secundarios y las direcciones de la corriente resultantes. El voltaje de salida aparece como se muestra en la figura 2.61.

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