Rectificadores de media onda y onda completa: funcionamiento y filtro

Resumen

El documento explica cómo funcionan los circuitos rectificadores de media onda y de onda completa, que convierten corriente alterna en corriente pulsante unidireccional. Describe la polarización de los diodos en cada semiciclo y las configuraciones de puente y punto medio, con sus ventajas e inconvenientes. También introduce el filtro con condensador y el concepto de tensión de rizado.

Puntos clave

En media onda, el diodo conduce solo en el semiciclo positivo y la carga recibe tensión únicamente durante ese semiciclo.
La rectificación de onda completa aprovecha el ciclo completo de la entrada y es considerablemente más eficiente que la de media onda.
El circuito puente usa cuatro diodos, no necesita derivaciones en el secundario y produce una caída de tensión de 1,4 V.
En el puente, los diodos D1 y D4 conducen cuando A es positivo respecto a B, y D2 y D3 cuando B es más positivo que A.
El filtro con condensador mejora la tensión continua pulsante; el condensador se carga hasta el pico del secundario (V2) y luego alimenta la carga.
La tensión de rizado indica la calidad de la tensión continua resultante.

Ponte a prueba

Rectificación de Media Onda

Durante el semiciclo positivo en el bobinado secundario, el diodo se encuentra polarizado en forma directa y en la carga tendremos este valor de tensión aplicada. Durante el semiciclo negativo, el diodo se encuentra polarizado en inversa y no tendremos el valor de tensión aplicada en la carga.

La tensión en la carga tiene solo el semiciclo positivo y la corriente por la carga es unidireccional, lo que quiere decir que la corriente fluye en una sola dirección. El proceso comienza en cero, aumenta al valor máximo en el pico positivo para finalmente disminuir hasta cero, donde permanece durante el semiciclo negativo.

Rectificación de Onda Completa

Estos sistemas utilizan el ciclo completo de entrada, siendo considerablemente más eficientes. Existen dos configuraciones principales:

Circuito de puente.
Circuito de punto medio.

Circuito Puente

Este diseño aprovecha los 360º de la señal. La ventaja principal es que el bobinado secundario no necesita derivaciones; como desventajas, utiliza cuatro diodos y produce una caída de tensión de 1,4 voltios.

Dinámica de Funcionamiento

Cuando el punto A es positivo respecto al B: Los diodos D1 y D4 quedan polarizados en forma directa, mientras que los D3 y D2 quedan en inversa. La corriente circula a través del diodo D1, pasa por la carga desde el punto C al D y cierra el circuito en el D4.
Cuando el punto B es más positivo que el punto A: Los diodos D2 y D3 quedan polarizados en forma directa y los D1 y D4 en inversa. La corriente circula por la carga desde el punto D al C hasta cerrar el circuito en el D2.

Rectificador con Filtro de Entrada

En estos circuitos se utilizan filtros (capacitores) que sirven para mejorar la tensión de la corriente continua pulsante obtenida.

Tensión de Ripple (Rizado)

Este factor nos indica la calidad de la tensión continua resultante.

Cuando el punto A es más positivo que el punto B, el diodo se polariza en forma directa. De esta manera, la tensión del secundario se aplica al capacitor y a la resistencia; esto hace que el capacitor se cargue hasta el pico del secundario (V2). Al superar la tensión de pico, la tensión del ánodo desciende por debajo de la tensión del cátodo, quedando polarizado inversamente. A partir de este momento, el capacitor es el componente que produce la tensión en la carga.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre rectificación de media onda y de onda completa?

En media onda la carga recibe tensión solo en el semiciclo positivo, mientras que en onda completa se aprovechan los dos semiciclos de la entrada. Por eso la onda completa es considerablemente más eficiente.

¿Qué ventaja tiene el circuito puente frente al de punto medio?

El circuito puente no necesita que el bobinado secundario tenga derivaciones. Su desventaja es que utiliza cuatro diodos y produce una caída de tensión de 1,4 voltios.

¿Para qué sirve el condensador en un rectificador?

El condensador o capacitor se usa como filtro para mejorar la tensión continua pulsante obtenida. Se carga hasta el pico del secundario y luego entrega la energía a la carga cuando los diodos quedan en inversa.