Guia_2-Rectificadores-a_Comentarios ERV

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GUÍA DE TRABAJO PRÁCTICO - 
EXPERIMENTAL 
Talleres y Laboratorios de Docencia ITM 
Código FGL 029 
Versión 01 
Fecha 2014-08-20 
 
1. IDENTIFICACIÓN DE LA GUÍA 
 
Nombre de la guía: Rectificación 
Código de la guía (No.): Guía No. 02 
Taller(es) o Laboratorio(s) aplicable(s): Laboratorio de Circuitos Eléctricos y Electrónica 
Tiempo de trabajo práctico estimado: Dos horas (2 horas) 
Asignatura(s) aplicable(s): Laboratorio de Electrónica Analógica 
Programa(s) Académico(s) / 
Facultad(es): 
Departamento de Electrónica y 
Telecomunicaciones 
 
 
COMPETENCIAS CONTENIDO TEMÁTICO 
INDICADOR DE 
LOGRO 
Desarrolla circuitos 
electrónicos análogos 
usando conceptos de 
teoría de circuitos y 
semiconductores. 
 
 
 
Circuitos 
rectificadores. 
 
Comprender el 
funcionamiento de un 
circuito rectificador. 
Diseñar una fuente 
de voltaje DC de 5 V. 
 
 
2. FUNDAMENTO TEORICO. 
 
2.1 ¿Qué es un rectificador? 
 
Rectificar es el proceso de convertir una señal AC en DC. Los circuitos rectificadores están 
construidos con diodos que se conectan de una forma específica con el fin de lograr la 
rectificación deseada. Se sabe que un diodo permite la circulación en un solo sentido, lo 
cual es suficiente para lograr acondicionar una señal AC a una señal de corriente directa. 
La señal AC posee semiciclos positivos y negativos, debido a esto, los diodos solo dejarán 
pasar un solo semiciclo, logrando entonces que de la onda AC solo pasen los semiciclos 
de interés según sea el requerimiento del rectificador. 
 
2.2 ¿Qué tipo de rectificadores existen? 
 
Existen tres tipos de rectificadores: rectificador de media onda, onda completa con 
derivación central y onda completa tipo puente. 
 
2.2.1 Rectificador de media onda. 
 
Para la construcción de un rectificador de media onda basta con tener un generador de 
señales AC, un diodo (cualquier especificación según se requiera) y una resistencia. 
 
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Figura. 1. Circuito rectificador de media onda. (Malvino, 2007) 
 
En la figura 1 se puede observar que todos los elementos están conectados en serie. En 
este caso, cuando la fuente (Vin) genera un semiciclo positivo, el diodo se polariza de forma 
directa permitiendo el flujo de corriente. Ahora, cuando se genera un semiciclo negativo, el 
diodo se polarizará de forma inversa, entonces no permitirá que la señal circule a través de 
él (Boylestad, 2009). De esta manera se logra una rectificación de media onda, es decir que 
solo pasa la media onda positiva a la resistencia de carga (ver Figura 3). 
 
 
Figura 2. Señal de entrada del rectificador de media onda. (Malvino, 2007) 
 
 
Figura 3. Señal de salida del rectificador de media onda. (Malvino, 2007) 
 
La figura 3 muestra que cada cierto tiempo hay un voltaje de salida de 0 V, lo cual indica 
que en ese momento no circulará corriente a través de la carga. Esta es una de las 
desventajas de la rectificación en media onda, solo se aprovecha la mitad de la señal de 
entrada. 
 
 
2.2.2 Rectificador de onda completa con derivación central. 
 
Este rectificador es la unión de dos rectificadores de media onda. La derivación central del 
transformador, es la causante de que se dejen pasar los dos semiciclos de la onda AC 
(positivo y negativo). Cuando se genera la onda positiva se activa el D1 y deja circular 
corriente. Cuando onda AC está en su ciclo negativo, el D2 dejará pasar corriente a través 
de él (ver Figura 4). 
 
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Figura. 4. Circuito rectificador de onda completa con derivación central. (Malvino, 2007) 
 
La salida de voltaje en la resistencia RL es la mostrada en la figura 6. La señal de salida, 
puede acercarse más a una señal de corriente directa, incluyendo una etapa filtrado a la 
salida, a través de un condensador. 
 
 
Figura 5. Señal de entrada del rectificador (Malvino, 2007) 
 
 
 
Figura. 6. Salida de voltaje RL. (Malvino, 2007) 
 
2.2.3 Rectificador de onda completa tipo puente. 
 
Esta rectificación es la más efectiva, debido que se aprovecha toda la onda AC, sin 
necesidad de dividirla para obtener la onda de la figura 6. Por dicha razón este rectificador 
se usa en la mayoría de equipos electrónicos actuales. 
 
 
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Figura 7. Rectificador tipo puente. (Malvino, 2007) 
 
La manera en que trabajan los diodos es la siguiente: 
 
• En el semiciclo positivo se activan los diodos D1 y D2, la corriente circula a través 
del diodo D1 y se va a tierra por medio del diodo D2 y RL. 
 
 
 Figura 8. Funcionamiento D1 y D2. (Malvino, 2007) 
 
• Cuando se genera el semiciclo negativo la corriente pasa a través de D3 y D4, 
permitiendo así el aprovechamiento de toda la onda AC. 
 
 
Figura 9. Funcionamiento D3 y D4. (Malvino, 2007) 
 
La salida final en la resistencia de carga RL es la que se muestra en la figura 11. 
 
 
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Figura 10. Señal de entrada para rectificador tipo puente. (Malvino, 2007) 
 
 
Figura 11. Onda de salida RL para rectificador tipo puente. (Malvino, 2007) 
 
La onda de salida en el rectificador tipo puente y en el de derivación central es muy similar, 
la diferencia más importante y por la cual es más usado el rectificador tipo puente es que, 
este aprovecha toda la onda AC de entrada, a diferencia del que usa derivación central, el 
cual aprovecha solamente la mitad de la potencia. Para igualar las potencias se necesitaría 
duplicar el valor de entrada en el rectificador de onda completa con derivación central 
 
3. OBJETIVOS 
• Analizar las tres topologías de circuitos rectificadores. 
• Diseñar una etapa de rectificación, con base en las topologías analizadas. 
 
4. RECURSOS REQUERIDOS 
 
Los materiales de color rojo se deben de comprar por los estudiantes y los de color negro 
están en el laboratorio y son entregados allí por el laboratorista durante la práctica o en 
tiempo de trabajo independiente. 
 
4.1 Del módulo de laboratorio: 
• Protoboard. 
• Pinzas. 
• Multímetro. 
• Fuente de poder B&K Precisión 1673 (o similar). 
 
4.2 Recursos que deberá presentar el estudiante: 
. 
• Diodos 1N4007 (8). 
• Hoja de datos de los diodos a utilizar y del integrado LM7805. 
• Resistencias de 1 kΩ, 10kΩ. 
• Regulador LM7805 (2) 
• 1 puente de diodos de menos o de 1 amperio. 
 
 
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5. PROCEDIMIENTO O METODOLOGÍA PARA EL DESARROLLO. 
 
5.1. PREINFORME 
 
5.1.1 CONSULTA 
• ¿Cómo hacer una fuente de alimentación de 5 V con un LM7805? 
• ¿Qué es y cómo funciona un transformador? 
• Explique las ventajas y desventajas de cada rectificador. Explique de manera teórica 
y matemática. 
• ¿Cuál rectificador es el más eficiente? Explique detalladamente. 
• Desde el punto de vista económico cuales son las ventajas y desventajas de cada 
rectificador. Realice un cuadro comparativo. 
 
5.2. SIMULACIÓN 
 
Simule los circuitos de las figuras 12, 13 y 14. Para cada caso la fuente de alimentación 
es una señal AC de 19 Vp y frecuencia 60 Hz. Grafique para cada uno el voltaje en la 
resistencia de 10K y el voltaje de entrada de forma simultánea, es decir, en una misma 
figura. 
 
 
Figura 12. Rectificador de media onda. 
 
 
Figura 13. Rectificador de onda completa con derivación central. 
 
D2
1N4007
D1
1N4007
60 Hz
V1
-19/19V
T1
1to1CT RL
10k
 
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Figura 14. Rectificador deonda completa. 
 
 
5.3 PROCEDIMIENTO EN EL LABORATORIO 
 
Para realizar el montaje de cada uno de los circuitos utilice un transformador de 19 Vp 
a una frecuencia de 60 Hz, graficar las señales de salida. 
 
 5.3.1. RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA. 
 
• Realice el montaje del circuito de la figura 12. Mida simultáneamente la señal de 
entrada y la señal de salida. 
 
5.3.2. RECTIFICADOR ONDA COMPLETA CON DERIVACIÓN CENTRAL. 
 
• Realice el montaje del circuito de la figura 13. Mida primero la onda de entrada y 
luego la onda de salida en la resistencia de carga. 
 
5.3.3. RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA. 
 
• Realice el montaje del circuito de la figura 14. Mida primero la onda de entrada y 
luego la onda de salida en la resistencia de carga. 
 
• Adicione los elementos necesarios para que a partir del actual circuito se pueda 
obtener un voltaje DC de 5V (Regulador 7805). 
 
6. PARÁMETROS PARA LA ELABORACIÓN DEL INFORME. 
 
• ¿Qué papel cumple el diodo en los circuitos rectificadores? 
• ¿Por qué no se pueden graficar simultáneamente las ondas en los numerales 5.3.2 
y 5.3.3? Explique detalladamente. 
• ¿Qué sucedería si se invierten los diodos en cada uno de los rectificadores? Simule 
para cada uno de los rectificadores, muestre la gráfica de voltaje en la resistencia y 
compare con la primera simulación. 
• ¿Por qué son necesarios los cuatro diodos en el rectificador tipo puente? ¿Qué 
pasaría si se aumentara la cantidad de diodos por cada rama? 
 
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• Consulte en qué tipo de circuitos se aplica cada uno de los rectificadores y cuál es 
su función específica. 
• ¿Es indispensable el uso de la resistencia de carga en los circuitos rectificadores? 
¿Qué pasaría si esta no estuviera? Explique detalladamente, simule y realice los 
cálculos. 
• Diseñe y simule tres fuentes de voltaje de 9VDC, 12 VDC y 15 VDC, a partir de una 
entrada de 120V rms y una frecuencia de 60 Hz. Explique qué elementos deberá 
utilizar y cuál es la razón de su uso. 
 
 
6.1 Elaboración del informe: 
 
Queda aconsiderar que tipo de plantilla vamos a trabajar 
 
7. DISPOSICIÓN DE RESIDUOS 
 
Los residuos generados en esta práctica deberán ser dispuestos de acuerdo al plan de 
manejo de residuos sólidos AGA 001 capítulo 8 y teniendo en cuenta el procedimiento de 
manejo integral de residuos PGAH 013. Esta separación se encuentra a cargo de los 
laboratoristas. 
 
8. BIBLIOGRAFÍA 
 
Boylestad, R., Nashelsky, L. (2009) Teoría de Circuitos y Dispositivos Electrónicos. 
México: Pearson Educación. 10 ed. ISBN: 9786074422924 
 
J. Bates, D., Malvino, P, A. (2007).Principios de electrónica. Madrid: Mc-Graw Hill. 
ISBN: 9788448156190 
 
 
 
 
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