Practica 3 Elec Pot

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA LAGUNA 
PRACTICA # 3 
Parámetros de rendimiento de un rectificador de onda completa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELECTRÓNICA DE POTENCIA 
Ingeniería Mecatrónica Semestre 8 
Alumno(s): Christian Enrique González Robles No. Control: 19131206 
 
 
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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA LAGUNA 
Objetivo: 
Cálculo de los parámetros de rendimiento de un rectificador de onda completa. 
Cálculo de los parámetros de rendimiento de un rectificador de onda completa. 
MATERIAL: 
• 1 Diodo 
• 1 Osciloscopio 
• 1 transformador 120v/12v 
• 1 Resistencia ≥100Ω 
DIAGRAMA: 
 
 
 
 
 
MARCO TEÒRICO: 
Rectificador de onda completa 
El rectificador de onda completa utiliza ambas mitades de la señal senoidal de entrada, para 
obtener una salida unipolar, invierte los semiciclos negativos de la onda senoidal. 
Es un circuito empleado para aprovechar 
ambos semiciclos de la corriente alterna y 
obtener corriente directa como resultado 
ideal (positivo y negativo) aunque el 
resultado aparenta ser el mismo que en el 
rectificador de media onda, en este caso 
los niveles de intensidad son superiores y 
la caída de tensión es menor cuando se le 
aplica una carga al sistema. 
 
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El rectificador de onda completa es muy utilizado en circuitos electrónicos dígase 
radiorreceptores, televisores, computadoras, equipos de video, entre otros. Estamos 
hablando de circuitos que por sus características necesitan una alimentación que no 
produzca ruidos en sus sistemas y que permitan a la parte analítica su correcto desempeño. 
Independientemente de que existen otras formas de rectificadores de onda completa, el más 
sencillo esta basado en un puente rectificador de cuatro diodos. En este sistema, al circular 
la corriente alterna por el puente rectificador los diodos D3 y D4 separan los semiciclos 
positivos y D1 y D2 separan los semiciclos negativos. 
PROCEDIMIENTO: 
Para esta práctica igual que las prácticas anteriores procedimos a revisar el diagrama del 
armado del circuito debido a que lo que cambiaba en este caso era de que íbamos a usar la 
derivación central de 1 de los transformadores y esta nos permitiría trabajar el circuito de 
distinta manera y solamente necesitar de 2 diodos para poder llevarla a cabo debido a que 
esta misma derivación actuaba de tal manera que podía compensar o realizar el trabajo de 
un par de diodos más. 
Gracias a esta condición particular la realización de la práctica fue mucho más sencilla 
debido a que simplemente tomamos el positivo y el negativo del transformador y una toma 
de la derivación central del mismo procedimos a realizar la conexión de los dos diodos que 
iban en sentido contrario para permitir en distintos momentos llevarla conducción tanto de 
la parte positiva como negativa de la onda senoidal y gracias a esto poder tomar una señal 
de onda completa ya rectificada hoy y después de esto por medio de la resistencia de carga 
poder tomar nota de los datos que se arrojaban por medio del osciloscopio. 
 
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Cálculos 
a) 𝑉𝑐𝑑 =
1
𝑇
∫ 𝑉𝑚 𝑠𝑒𝑛 𝜔𝑡 𝑑𝑡
𝑇
2
0
 
𝑇 =
1
𝑓
=
1
120𝐻𝑧
= 8.34 𝑚𝑠 
𝑉𝑐𝑑 =
1
0.00834
∫ (9.04) 𝑠𝑒𝑛 (
2𝜋
0.00834
) 𝑡 𝑑𝑡
0.00834
2
0
= 120 ∫ (9.04) 𝑠𝑒𝑛 (753.379)𝑡 𝑑𝑡
0.00417
0
 
𝑉𝑐𝑑 = 120(9.04) ∫ 𝑠𝑒𝑛 (753.379)𝑡 𝑑𝑡
0.00417
0
 
𝑉𝑐𝑑 =
1084.8
(753.379)
[− cos(753.379) 𝑡]
0.00417
0
 
𝑉𝑐𝑑 = −1.44[cos{(753.379) (0.00417)} − cos{(753.379) (0)}] 
𝑉𝑐𝑑 = −1.44(0.9984 − 1) = 0.136 𝑚𝑉 
𝑽𝒄𝒅 = 𝟐. 𝟑𝟎𝟒 𝒎𝑽 
b) 𝐼𝑐𝑑 =
𝑉𝑐𝑑
𝑅
. 
𝐼𝑐𝑑 =
2.304𝑥10−3 𝑉
100 Ω
= 23.04 𝜇𝐴 
𝑰𝒄𝒅 = 𝟐𝟑. 𝟎𝟒 𝝁𝑨 
c) 𝑃𝑐𝑑 = 𝑉𝑐𝑑𝐼𝑐𝑑 
𝑃𝑐𝑑 = (2.304 𝑥10
−3 𝑉)(23.04 𝑥10−6 𝐴) 
𝑷𝒄𝒅 = 𝟎. 𝟒𝟔𝟖𝟔𝟑 𝒏𝑾 
d) 𝑉𝑟𝑚𝑠 = [
1
𝑇
∫ (𝑉𝑚 𝑠𝑒𝑛 𝜔𝑡)
2 𝑑𝑡
𝑇
2
0
]
1
2
 
𝑉𝑟𝑚𝑠 =
[
 
 
 
 
1
𝑇
∫(𝑉𝑚 𝑠𝑒𝑛 𝜔𝑡)
2 𝑑𝑡
𝑇
2
0
]
 
 
 
 
1
2
=
[
 
 
 
 
𝑉𝑚
2
𝑇
∫ ( 𝑠𝑒𝑛 (
2𝜋
𝑇
) 𝑡)
2
 𝑑𝑡
𝑇
2
0
]
 
 
 
 
1
2
=
[
 
 
 
 
𝑉𝑚
2
𝑇
∫ ( 1 − 𝑐𝑜𝑠 (
2𝜋
𝑇
) 𝑡)
2
 𝑑𝑡
𝑇
2
0
]
 
 
 
 
1
2
=
[
 
 
 
 
𝑉𝑚
2
𝑇
{
 
 
 
 
∫ 𝑑𝑡 − ∫ ( 𝑐𝑜𝑠 (
2𝜋
𝑇
) 𝑡)
2
 𝑑𝑡
𝑇
2
0
𝑇
2
0
}
 
 
 
 
]
 
 
 
 
1
2
 
 
5 
 
 
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𝑉𝑟𝑚𝑠 =
[
 
 
 
 
𝑉𝑚
2
𝑇
{
 
 
 
 
∫ 𝑑𝑡 − ∫ [
1
2
−
1
2
𝑐𝑜𝑠2 (
2𝜋
𝑇
) 𝑡 𝑑𝑡]
𝑇
2
0
𝑇
2
0
}
 
 
 
 
]
 
 
 
 
1
2
=
[
 
 
 
 
𝑉𝑚
2
𝑇
{
 
 
 
 
∫ 𝑑𝑡 −
[
 
 
 
 
∫
1
2
𝑑𝑡
𝑇
2
0
−∫
1
2
𝑐𝑜𝑠2 (
2𝜋
𝑇
) 𝑡 𝑑𝑡
𝑇
2
0
]
 
 
 
 
𝑇
2
0
}
 
 
 
 
]
 
 
 
 
1
2
 
𝑉𝑟𝑚𝑠 =
[
 
 
 
 
𝑉𝑚
2
𝑇
{
 
 
 
 
∫ 𝑑𝑡 −
[
 
 
 
 
1
2
∫𝑑𝑡
𝑇
2
0
−
1
2
∫ 𝑐𝑜𝑠 (
4𝜋
𝑇
) 𝑡 𝑑𝑡
𝑇
2
0
]
 
 
 
 
𝑇
2
0
}
 
 
 
 
]
 
 
 
 
1
2
= [
𝑉𝑚
2
𝑇
{[𝑡]
𝑇
2
0
− [
1
2
[𝑡]
𝑇
2
0
−
1
2
[𝑠𝑒𝑛 (
4𝜋
𝑇
) 𝑡]
𝑇
2
0
]}]
1
2
= [
𝑉𝑚
2
𝑇
{
𝑇
2
− [
1
4
𝑇 −
1
2
𝑠𝑒𝑛 (
4𝜋
𝑇
) (
𝑇
2
)]}]
1
2
= [
𝑉𝑚
2
𝑇
{
𝑇
2
− [
1
4
𝑇 −
1
2
𝑠𝑒𝑛(2𝜋)]}]
1
2
 
𝑉𝑟𝑚𝑠 = [
𝑉𝑚
2
𝑇
{
𝑇
2
−
1
4
𝑇 +
1
2
𝑠𝑒𝑛(2𝜋)}]
1
2
= [
(9.04)2
8.34𝑥10−3
{
8.34𝑥10−3
2
−
1
4
(8.34𝑥10−3) +
1
2
𝑠𝑒𝑛(2𝜋)}]
1
2
 
𝑉𝑟𝑚𝑠 = 9.04[0.4757𝑥10
−6]
1
2 = 
𝑽𝒓𝒎𝒔 = 𝟔. 𝟐𝟑𝟓 𝒎𝑽 
e) 𝐼𝑟𝑚𝑠 =
𝑉𝑟𝑚𝑠
𝑅
 
𝐼𝑟𝑚𝑠 =
6.235 𝑋10−3𝑣
100 Ω
 
𝑰𝒓𝒎𝒔 = 𝟔. 𝟐𝟑𝟓𝒙𝟏𝟎
−𝟓𝑨 
f) 𝑃𝑐𝑎 = 𝑉𝑟𝑚𝑠𝐼𝑟𝑚𝑠 
𝑃𝑐𝑎 = (6.235 𝑋10
−3 𝑣)(6.235𝑥10−5𝐴) 
𝑷𝒄𝒂 = 𝟑. 𝟖𝟖𝟕𝒙𝟏𝟎
−𝟕 𝑾 
g) 𝜂 = 𝑃𝑐𝑑
𝑃𝑐𝑎
. 
𝜂 =
0.46863 𝑥10−9𝑊
3.887𝑥10−7𝑊
 
𝜼 = 𝟏. 𝟐𝟎𝟓𝒙𝟏𝟎−𝟑 
h) 𝑉𝑐𝑎 = √𝑉𝑟𝑚𝑠2 − 𝑉𝑐𝑑2 
𝑉𝑐𝑎 = √(6.235 𝑋10
−3)2 − (2.304𝑥10−3)2 = 
𝑽𝒄𝒂 = 𝟓. 𝟕𝟗𝟑 𝒎𝒗 
i) 𝐹𝐹 = 𝑉𝑟𝑚𝑠
𝑉𝑐𝑑
 
𝐹𝐹 =
6.235 𝑋10−3𝑣
2.304𝑥10−3𝑣
= 
 
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𝑭𝑭 = 𝟐. 𝟕𝟎𝟔 
j) 𝑅𝐹 = 𝑉𝑐𝑎
𝑉𝑐𝑑
= √(
𝑉𝑟𝑚𝑠
𝑉𝑐𝑑
)
2
− 1 = √𝐹𝐹2 − 1 
𝑅𝐹 = √(2.706)2 − 1 = 
𝑹𝑭 = 𝟐.𝟓𝟏𝟒𝟒 
k) 𝑉𝑠 = [
1
𝑇
∫ (𝑉𝑚 𝑠𝑒𝑛 𝜔𝑡)
2 𝑑𝑡
𝑇
0
]
1
2
 
𝑉𝑠 = [
1
𝑇
∫(𝑉𝑚 𝑠𝑒𝑛 𝜔𝑡)
2 𝑑𝑡
𝑇
0
]
1
2
= [
𝑉𝑚
2
𝑇
∫ ( 𝑠𝑒𝑛 (
2𝜋
𝑇
) 𝑡)
2
 𝑑𝑡
𝑇
0
]
1
2
= [
𝑉𝑚
2
𝑇
∫ ( 1 − 𝑐𝑜𝑠 (
2𝜋
𝑇
) 𝑡)
2
 𝑑𝑡
𝑇
0
]
1
2
= [
𝑉𝑚
2
𝑇
{∫ 𝑑𝑡 − ∫ ( 𝑐𝑜𝑠 (
2𝜋
𝑇
) 𝑡)
2
 𝑑𝑡
𝑇
0
𝑇
0
}]
1
2
 
𝑉𝑠 = [
𝑉𝑚
2
𝑇
{∫ 𝑑𝑡 − ∫ [
1
2
−
1
2
𝑐𝑜𝑠2 (
2𝜋
𝑇
) 𝑡 𝑑𝑡]
𝑇
0
𝑇
0
}]
1
2
= [
𝑉𝑚
2
𝑇
{∫ 𝑑𝑡 − [∫
1
2
𝑑𝑡
𝑇
0
−∫
1
2
𝑐𝑜𝑠2 (
2𝜋
𝑇
) 𝑡 𝑑𝑡
𝑇
0
]
𝑇
0
}]
1
2
 
𝑉𝑠 = [
𝑉𝑚
2
𝑇
{∫ 𝑑𝑡 − [
1
2
∫𝑑𝑡
𝑇
0
−
1
2
∫ 𝑐𝑜𝑠 (
4𝜋
𝑇
) 𝑡 𝑑𝑡
𝑇
0
]
𝑇
0
}]
1
2
= [
𝑉𝑚
2
𝑇
{[𝑡]
𝑇
0
− [
1
2
[𝑡]
𝑇
0
−
1
2
[𝑠𝑒𝑛 (
4𝜋
𝑇
) 𝑡]
𝑇
0
]}]
1
2
= [
𝑉𝑚
2
𝑇
{𝑇 − [
1
2
𝑇 −
1
2
𝑠𝑒𝑛 (
4𝜋
𝑇
)𝑇]}]
1
2
= [
𝑉𝑚
2
𝑇
{𝑇 − [
1
2
𝑇 −
1
2
𝑠𝑒𝑛(4𝜋)]}]
1
2
 
𝑉𝑠 = [
𝑉𝑚
2
𝑇
{𝑇 −
1
2
𝑇 +
1
2
𝑠𝑒𝑛(4𝜋)}]
1
2
= [
(9.04)2
0.00834
{0.00834 −
1
2
(0.00834) +
1
2
𝑠𝑒𝑛(4𝜋)}]
1
2
 
𝑽𝒔 = 𝟗. 𝟒𝟐 𝒗 
l) 𝐼𝑠 =
𝑉𝑠
𝑅
 
𝐼𝑠 =
9.42𝑣
100Ω
 
𝑰𝒔 = 𝟎. 𝟎𝟗𝟒𝟐 𝑨 
m) 𝑇𝑈𝐹 = 𝑃𝑐𝑑
𝑉𝑠𝐼𝑠
 
𝑇𝑈𝐹 =
0.46863 𝑥10−9
(9.42𝑣)(0.0942)
= 
𝑻𝑼𝑭 = 𝟓. 𝟐𝟖𝟏𝒙𝟏𝟎−𝟏𝟎 
n) 𝑉𝐴 = 𝑉𝑠𝐼𝑠 
 
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𝑉𝐴 = (9.42𝑣)(0.0942𝐴) = 
𝑽𝑨 = 𝟎. 𝟖𝟖𝟕𝟑𝟔 𝑾 
o) 𝐼𝑠(𝑝𝑖𝑐𝑜) =
𝑉𝑚
2
 
𝐼𝑠(𝑝𝑖𝑐𝑜) =
9.04𝑣
2
= 
𝑰𝒔(𝒑𝒊𝒄𝒐) = 𝟒. 𝟓𝟐 𝒗 
p) 𝐶𝐹 =
𝐼𝑠(𝑝𝑖𝑐𝑜)
𝐼𝑠
 
𝐶𝐹 =
4.52 𝑣
0.0942 𝐴
= 
𝑪𝑭 = 𝟒𝟕. 𝟗𝟖𝟑 
q) 𝐹𝑃 = 𝑃𝑐𝑎
𝑉𝐴
 
𝐹𝑃 =
3.887𝑥10−7𝑊
0.88736𝑊
= 
𝑭𝑷 = 𝟒. 𝟑𝟖𝟎𝟒𝒙𝟏𝟎−𝟕 
𝑽𝒎 𝑽𝒄𝒅 𝑰𝒄𝒅 𝑷𝒄𝒅 𝑽𝒓𝒎𝒔 𝑰𝒓𝒎𝒔 𝑷𝒄𝒂 𝜼 𝑽𝒄𝒂 
2.304 𝑚𝑉 0.136 𝑚𝑉 23.04 𝜇𝐴 0.46863 𝑛𝑊 6.235 𝑚𝑉 6.235𝑥10−5𝐴 3.887𝑥10−7 𝑊 1.205𝑥10−3 5.793 𝑚𝑣 
 
𝑭𝑭 𝑹𝑭 𝑽𝒔 𝑰𝒔 𝑻𝑼𝑭 𝑽𝑨 𝑰𝒔(𝒑𝒊𝒄𝒐) 𝑪𝑭 𝑭𝑷 
2.706 2.5144 1.972 𝑣 0.0942 A 5.281𝑥10−10 0.88736 𝑊 4.52 𝑣 47.9834.3804𝑥10−7 
 
Conclusión: 
Esta práctica de igual manera fue un tanto sencilla debido que buena parte del trabajo la 
debido que buena parte del trabajo la hacía la derivación central del transformador por lo 
cual el trabajo se simplificaba y no se hacía tan complicado y gracias a ello pudimos llevar 
a cabo la práctica y obtener los resultados que esperábamos.