Utilizado para convertir la corriente alterna en corriente continua, el puente rectificador es un elemento muy común en las fuentes de alimentación. Se compone de varios diodos rectificadores conectados en forma de puente. El propósito de este artículo es mostrar qué es el puente rectificador, qué tipos de circuitos rectificadores y cómo funciona el puente rectificador.
Indice
¿Qué es el puente rectificador?
El propósito del puente rectificador es convertir un voltaje alterno y continuo. Por lo tanto, para comprender el puente rectificador, primero es necesario comprender cómo funciona el voltaje eléctrico.
LA voltaje alterno es el que recibimos en el enchufe de la casa, que puede ser de 110 o 220 voltios. Debido a que está conmutado, esto significa que varía de -110 o -220 a +110 o +220 con el tiempo, de acuerdo con la frecuencia, que generalmente es de 60Hz. Esta tensión tendrá semiciclos positivos y negativos, y en un ciclo completo pasará por el punto más negativo y el punto más positivo.
La energía en esta forma alterna es excelente para transmitirse a largas distancias, a través de líneas de transmisión. Sin embargo, para los dispositivos que utilizamos en casa, lo más apropiado es un la tensión continúa. El voltaje continuo permanece estable en el tiempo, sin variar, a un valor generalmente positivo.
Un circuito rectificador tiene el objetivo de filtrar esta onda que varía con el tiempo y mantener solo semiciclos positivos, acercándose al máximo de un voltaje continuo.
Tipos de circuitos rectificadores
No es solo el puente rectificador que existe para transformar el voltaje de CA en voltaje continuo. Existen otros tipos de circuitos rectificadores que, según la aplicación, también pueden ser útiles.
Lo que todos tienen en común es que usan un componente electrónico llamado diodo.
¿Qué es el diodo?
El diodo es un semiconductor que permite el paso de corriente eléctrica en una sola dirección. Si el diodo está polarizado inversamente, no habrá flujo de corriente, a menos que el voltaje sea mayor que el límite del componente y haga que el diodo se acorte, lo que hará que el componente sea inútil.
La corriente en el diodo solo fluirá en una dirección, como se muestra en la imagen.
Hay otras propiedades muy interesantes en el diodo, pero para los circuitos rectificadores, lo más importante es la propiedad de conducir en una sola dirección.
Rectificación de media onda
Este circuito funciona con un solo diodo rectificador.
El diodo deja pasar todo el voltaje a través del ciclo de semiciclo positivo. Sin embargo, durante el semiciclo negativo, no hay voltaje. Debido a esto, la rectificación de media onda es de baja eficiencia, no es efectiva para la mayoría de los circuitos.
La señal de salida de este circuito mantuvo la misma frecuencia y amplitud que la señal de entrada, sin embargo, solo se mantuvieron los semiciclos positivos, y de ahí proviene el nombre Half Wave Rectifier.
Rectificación de onda completa con 2 diodos
Para transformar la señal alterna en una señal continua, también es necesario aprovechar los semiciclos negativos, convirtiéndolos en positivos. Esto es posible usando dos diodos, como sigue:
Tenga en cuenta que se requiere un transformador con un grifo central. Independientemente de la dirección en la que circula la corriente, pasará a través de uno de los diodos, mientras que el otro la bloqueará simultáneamente, haciendo que la corriente siempre siga el mismo camino.
En este circuito, la frecuencia de salida es el doble de la frecuencia de entrada de la señal. El voltaje de salida promedio a lo largo del tiempo en este circuito también será el doble del voltaje de salida en el rectificador de media onda, lo que solo permitió el paso del semiciclo positivo.
Rectificación de onda completa en puente rectificador
Con 4 diodos, es posible construir un puente rectificador, que no necesitará un transformador con derivación central y será mucho más eficiente que un rectificador de media onda.
El gráfico de la señal de salida será el mismo que para el rectificador de onda completa con dos diodos.
Para mantener la señal continua, es necesario conectar condensadores en paralelo con las salidas de la fuente. Su propósito es cargar cuando el voltaje está en amplitudes mayores y descargar cuando el voltaje comienza a caer, manteniendo el nivel de voltaje siempre estable.
En gris, la señal de salida del puente rectificador. En rojo, la misma señal, pero con un filtro capacitivo.
La aplicación de estos puentes rectificadores es principalmente en fuentes de voltaje que necesitan transformar una señal de corriente alterna a corriente continua.
Así como es posible construir un puente rectificador con diodos, también es posible comprarlo encapsulado listo para usar, con diferentes voltajes y corrientes de trabajo. Esto ahorra espacio en su proyecto, lo que puede valer la pena.