un rectificador de onda completa es una disposición de circuito que hace uso de ambos medios ciclos de corriente alterna de entrada (CA) y los convierte en corriente continua (cc). En nuestro tutorial sobre rectificadores de media onda, hemos visto que un rectificador de media onda hace uso de solo medio ciclo de la corriente alterna de entrada. Por lo tanto, un rectificador de onda completa es mucho más eficiente (doble+) que un rectificador de media onda., Este proceso de convertir ambos medios ciclos de la fuente de entrada (corriente alterna) a corriente continua (DC) se denomina rectificación de onda completa.
el rectificador de onda completa se puede construir de 2 maneras. El primer método utiliza un transformador Central y 2 diodos. Esta disposición se conoce como rectificador de onda completa Central.
El segundo método utiliza un transformador normal con 4 diodos dispuestos como un puente. Esta disposición se conoce como un rectificador de Puente.,
teoría del rectificador de onda completa
para comprender perfectamente la teoría del rectificador de Puente de onda completa, primero debe aprender el rectificador de media onda. En el tutorial de Half wave rectifier, hemos explicado claramente el funcionamiento básico de un rectificador. Además, también hemos explicado la teoría detrás de una unión pn y las características de un diodo de unión pn.
Rectificador de Onda Completa – Trabajo & Operación
trabajo & operación de una onda completa con puente rectificador es bastante simple., Los diagramas de circuito y formas de onda que hemos dado a continuación le ayudarán a entender el funcionamiento de un rectificador de puente perfectamente. En el diagrama de circuito, 4 diodos están dispuestos en forma de puente. El transformador secundario está conectado a dos puntos diametralmente opuestos del puente en los puntos a & C. La resistencia de carga RL está conectada al puente a través de los puntos B y D.,
durante el primer medio ciclo
durante el primer medio ciclo de la tensión de entrada, el extremo superior del devanado secundario del transformador es positivo con respecto al extremo inferior., Por lo tanto, durante la primera mitad del ciclo, los diodos D1 y D3 están sesgados hacia adelante y la corriente fluye a través del brazo AB, ingresa a la resistencia de carga RL y regresa a fluir a través del brazo DC. Durante esta mitad de cada ciclo de entrada, los diodos D2 y D4 están sesgados inversamente y no se permite que la corriente fluya en los brazos AD y BC. El flujo de corriente se indica mediante flechas sólidas en la figura anterior. Hemos desarrollado otro diagrama a continuación para ayudarle a entender el flujo de corriente rápidamente., Vea el diagrama a continuación: las flechas verdes indican el comienzo del flujo de corriente desde la fuente (transformador secundario) hasta la resistencia de carga. Las flechas rojas indican la ruta de retorno de la corriente desde la resistencia de carga hasta la fuente, completando así el circuito.,
durante el segundo medio ciclo
durante el segundo medio ciclo de la tensión de entrada, el extremo inferior del devanado secundario del transformador es positivo con respecto al extremo superior. Por lo tanto, los diodos D2 y D4 se vuelven sesgados hacia adelante y la corriente fluye a través del brazo CB, ingresa a la resistencia de carga RL y regresa a la fuente que fluye a través del brazo DA. El flujo de corriente ha sido mostrado por flechas punteadas en la figura., Por lo tanto, la dirección del flujo de corriente a través de la resistencia de carga RL permanece igual durante los dos semiciclos de la tensión de alimentación de entrada. Vea el diagrama a continuación: las flechas verdes indican el comienzo del flujo de corriente desde la fuente (transformador secundario) hasta la resistencia de carga. Las flechas rojas indican la ruta de retorno de la corriente desde la resistencia de carga hasta la fuente, completando así el circuito.,
voltaje inverso de pico de un rectificador de Puente de onda completa:
analicemos el voltaje inverso de pico (PIV) de un rectificador de Puente de onda completa utilizando el diagrama de circuito. En cualquier momento cuando el voltaje secundario del transformador alcanza un valor máximo positivo Vmax, los diodos D1 y D3 estarán sesgados hacia adelante (conductores) y los diodos D2 y D4 estarán sesgados hacia atrás (no conductores)., Si consideramos los diodos ideales en Puente, los diodos sesgados hacia adelante D1 y D3 tendrán resistencia cero. Esto significa que la caída de voltaje a través de los diodos conductores será cero. Esto dará lugar a que todo el voltaje secundario del transformador se desarrolle a través de la resistencia de carga RL.,
por lo tanto PIV de un rectificador de puente = Vmax (máximo de voltaje secundario)
análisis del circuito del rectificador de Puente
la única diferencia en el análisis entre el rectificador de onda completa y el rectificador de grifo central es que
- en un circuito rectificador de puente, dos diodos conducen durante cada medio ciclo y la resistencia delantera se convierte en doble (2RF).,
- en un circuito rectificador de puente, Vsmax es la tensión máxima a través del devanado secundario del transformador, mientras que en un rectificador de grifo central vsmax representa la tensión máxima a través de cada mitad del devanado secundario.,vs = Vsmax Sin wt
si se asume que el diodo tiene una resistencia hacia adelante de ohmios de RF y una resistencia inversa igual a infinito, la corriente que fluye a través de la resistencia de carga se da como
i1 = Imax sin wt e i2 = 0 para el primer medio ciclo
and I1 = 0 and I2 = iMax sin wt for second half cycle
the total current flowing through the load resistance RL, being the sum of currents I1 and I2 is given as
I = I1 + I2 = iMax sin WT para todo el ciclo.,
donde el valor máximo de la corriente que fluye a través de la resistencia de carga RL se da como
Imax = vsmax/(2RF + RL)
2. Corriente de salida
dado que la corriente es la misma a través de la resistencia de carga RL en las dos mitades del ciclo de CA, la magnitud de la corriente dc Idc, que es igual al valor promedio de la corriente CA, se puede obtener integrando la corriente I1 entre 0 y pi o la corriente I2 entre pi y 2PI.,
Output Current of Full Wave Rectifier 3. DC Output Voltage
Average or dc value of voltage across the load is given as
DC Output Voltage of Full Wave Rectifier 4., Valor del cuadrado medio raíz (RMS) de la corriente
RMS o valor efectivo de la corriente que fluye a través de la resistencia de carga RL se da como
valor RMS de la corriente figcaption> 5., Root Mean Square (RMS) Value of Output Voltage
RMS value of voltage across the load is given as
RMS Value of Output Voltage of Full Wave Rectifier 6. Rectification Efficiency
Power delivered to load,
Rectification Efficiency of Full Wave Rectifier 7., Factor de ondulación
el factor de forma del voltaje de salida rectificado de un rectificador de onda completa se da como
factor de ondulación del rectificador de onda completa so, factor de ondulación, γ = 1.112 – 1) = 0.482
8., Regulación
el voltaje de salida de CC se da como
regulación del rectificador de onda completa méritos y deméritos del rectificador de onda completa sobre el rectificador de media onda
méritos: hablemos primero de las ventajas del rectificador de puente de onda completa sobre la versión de media onda. Puedo pensar en 4 méritos específicos en este punto.
- la eficiencia es doble para un rectificador de Puente de onda completa., La razón es que, un rectificador de media onda hace uso de solo la mitad de la señal de entrada. Un rectificador de puente hace uso de ambas mitades y, por lo tanto, doble eficiencia
- las ondulaciones de CA residuales (antes del filtrado) son muy bajas en la salida de un rectificador de puente. El mismo porcentaje de ondulación es muy alto en el rectificador de media onda. Un filtro simple es suficiente para obtener un voltaje de CC constante del rectificador del puente.
- sabemos que la eficiencia del puente FW es doble que el rectificador HW., Esto significa mayor voltaje de salida, mayor factor de utilización del transformador (TUF) y mayor potencia de salida.
Demerits – rectificador de onda completa necesita más elementos de circuito y es más costoso.
méritos y deméritos del rectificador de Puente sobre el rectificador de grifo central.
un rectificador de grifo central siempre es difícil de implementar debido al transformador especial involucrado. Un transformador central también es costoso., Una diferencia clave entre center tap & bridge rectifier está en el número de diodos involucrados en la construcción. Un rectificador de onda completa de grifo central necesita solo 2 diodos, mientras que un rectificador de puente necesita 4 diodos. Pero los diodos de silicio son más baratos que un transformador de grifo central, un rectificador de puente es la solución preferida en una fuente de alimentación de CC. Las siguientes son las ventajas del rectificador de puente sobre un rectificador de grifo central.
- Un puente rectificador puede ser construido con o sin transformador., Si un transformador está involucrado, cualquier transformador escalonado / escalonado ordinario hará el trabajo. Este lujo no está disponible en un rectificador de grifo central. Aquí el diseño del rectificador depende del transformador de grifo central, que no se puede reemplazar.
- el rectificador de puente es adecuado para aplicaciones de alto voltaje. La razón es el alto pico de voltaje inverso (PIV) del rectificador de puente en comparación con el PIV de un rectificador de grifo central.
- el factor de utilización del transformador (TUF) es mayor para el rectificador de puente.,
deméritos del rectificador de Puente sobre el rectificador de grifo central
la desventaja significativa de un rectificador de puente sobre el grifo central es la participación de 4 diodos en la construcción del rectificador de puente. En un rectificador de puente, 2 diodos conducen simultáneamente en un medio ciclo de entrada. Un rectificador de grifo central tiene solo 1 diodo que conduce en medio ciclo. Esto aumenta la caída de tensión neta a través de los diodos en un rectificador de puente (es el doble del valor del grifo central).,aplicaciones del rectificador de Puente de onda completa
el rectificador de onda completa encuentra usos en la construcción de fuentes de alimentación de voltaje constante de CC, especialmente en fuentes de alimentación generales. Un rectificador de puente con un filtro eficiente es ideal para cualquier tipo de aplicaciones de fuente de alimentación general, como cargar una batería, alimentar un dispositivo de CC (como un motor, led, etc.), etc. Sin embargo, para una aplicación de audio, una fuente de alimentación general puede no ser suficiente. Esto se debe al factor de Ondulación residual en un rectificador de puente. Existen limitaciones para filtrar las ondas., Para aplicaciones de audio, las fuentes de alimentación especialmente construidas (con reguladores IC) pueden ser ideales.rectificador de Puente de onda completa con filtro de condensador
El voltaje de salida del rectificador de onda completa no es constante, siempre está pulsando. Pero esto no se puede utilizar en aplicaciones de la vida real. En otras palabras, deseamos una fuente de alimentación de CC con un voltaje de salida constante. Para lograr una tensión suave y constante se utiliza un filtro con un condensador o un inductor. El diagrama de circuito a continuación muestra un rectificador de media onda con filtro de condensador.,
rectificador de onda completa – con filtro de condensador factor de ondulación en un rectificador de puente
el factor de ondulación es una relación entre el componente de CA residual y el componente de CC en el voltaje de salida. El factor de ondulación en un rectificador de puente es la mitad que el de un rectificador de media onda.
