Rectificadores Monofásicos presentación

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Unidad 2:
“DIODOS ”
Unidad 2:
“DIODOS ”
Introducción a los diodos 
semiconductores
El diodo ideal
Símbolo del diodo ideal
El “diodo ideal” es un dispositivo de dos terminales:
ID
VD
ID
VD
+
+
+
Característica del diodo ideal
+ +
ID ID 
CÁTODOÁNODO
ÁNODO CÁTODO
FÍSICAMENTE
La “polarización directa” se obtiene cuando se aplica un voltaje más positivo al 
“ánodo” que al “cátodo”, mientras que la “polarización inversa” es cuando se 
aplica un voltaje más negativo al “ánodo” que al “cátodo”:
Polarización directa
Polarización inversa+ +
+A C +A C
VA>VC
VA<VC
En un diodo real, la gráfica de la 
curva que resulta entre el valor del
voltaje aplicado y la corriente que 
circula ante dicho voltaje (ID vs VD), 
resulta una curva conocida como 
“característica del diodo”.
VD
ID
Zona de 
Polarización
Directa
Zona de 
Polarización
Inversa
IS
VZ
ideal
REAL
Un diodo se puede aproximar por una fuente de tensión continua VD (VD  0,7V
para diodos de Si y VD  0,3V para diodos de Ge) cuando está polarizado 
directamente, y por un cortocircuito cuando está polarizado inversamente.
+
+
E
+VD VRR
E
+
+ +VD R
+
+
E
+
R
+
E
+VD VRR
+
Rectificación de media onda
Rectificadores de media onda y 
onda completa
+Vm
-Vm
RIR
Sea un circuito con un diodo ideal y una 
resistencia, excitado con una señal 
sinusoidal (de magnitud Vm varias veces 
superior a VD):
IR
R
+
RIR=0
+Vm
-Vm
Rectificación de media onda
Si el voltaje de entrada es sinusoidal, el voltaje de salida (tensión sobre la 
resistencia) tendrá la forma de una “media onda”:
El circuito presentado se conoce como 
“rectificador de media onda”.
R
IR
+
Ve Vs
+Vm
-Vm
Ve
+Vm
Vs
Rectificación de media onda
Formas de onda
Rectificación de onda completa
Aunque la onda resultante de un rectificador de media onda es continua (no 
cambia de signo), dista mucho de ser un valor constante, como interesa tener en un 
circuito eléctrico de CC. Una forma de mejorar la “calidad” de la onda continua 
resultante es a través del “rectificador de onda completa”:
Ve
+Vm
-Vm
Ve
Vm-2VD
Vs
R
+
Vs
Rectificación de onda completa
Una alternativa al circuito anterior sería:
+Vm
-Vm
Ve
Vm-VD
Vs
R
Rectificación de onda completa
Una fuente de tensión doble (con salidas negativa y positiva respecto del punto 
medio del transformador) podría ser:
+
R
Rectificación de onda completa
R
R
+ GND
+
Una fuente de tensión doble (con salidas negativa y positiva respecto del punto 
medio del transformador) podría ser:
Rectificación de onda completa
Al utilizar diodos “reales”, la caída de voltaje debida a los mismos hace que la 
salida del circuito rectificador sea (para un puente rectificador con 4 diodos):
SEÑAL PREVIA AL RECTIFICADO
+Vm
-Vm
VD
-VD
-2VD
2VD
Ve
t SEÑAL RECTIFICADA
+Vm-2VD
Vs
t
Ripple (rizado) y factor de ripple
Media Onda
Ripple (rizado) y factor de ripple
Media Onda
Ripple (rizado) y factor de ripple
Onda Completa
Filtrado
El “suavizamiento” de la señal que sale del circuito rectifica-dor se conoce como 
“filtrado”. Esto puede lograrse colocando un capacitor a la salida del rectificador. 
CIRCUITO
RECTIFICADOR
SIN FILTRO
C
CIRCUITO
RECTIFICADOR
CON FILTRO
+Vm
-Vm
SALIDA TRAFO
+Vm
SALIDA RECTIF.
SIN FILTRO
+Vm
-Vm
SALIDA TRAFO SALIDA RECTIF.
CON FILTRO+Vm
Filtrado
Cuando se conecta una carga al circuito, la condición cambia. Para comprender lo 
que sucede con el circuito puede colocarse una resistencia, RC , como carga del 
sistema:
La tensión sobre la carga no es constante sino que varía con el tiempo, lo que se 
conoce como “rizado” o “ripple”.
C
CIRCUITO
RECTIFICADOR
RC
SALIDA RECTIF.
CON FILTRO
RIZADO O “RIPPLE”VRc
t
Filtrado
El rizado puede pensarse como formado por la suma de un voltaje de CC y una 
pequeña señal de CA. Así, se define lo que se conoce como “factor de ripple”, FR, 
como:
%100
CC
CA
V
V
FR
VCC
Vpr
2
pr
CA
V
V 
Vsalida
t
3.
Cálculo del Condensador