Tema 3 Retificadores y Filtros

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Electrónica
TEMA 3: Rectificadores y Filtros1
Electrónica
Los contenidos a desarrollar son:
1. Circuito Rectificador Monofásico de Media Onda.
2. Circuito Rectificador Monofásico de Onda 
Completa.
3. Circuito Rectificador Trifásico de Media Onda.
4. Circuito Rectificador Trifásico de Onda Completa.
5. El Filtrado.
TEMA 3: Rectificadores y Filtros2
5. El Filtrado.
Electrónica
Como ya se comentó en el tema anterior la principal aplicación 
de los diodos es la rectificación. Un circuito rectificador es aquel que 
tiene la función de convertir o rectificar la C.A. en C.C.
DE MEDIA ONDA
CIRCUITOS 
RECTIFICADORES 
CON DIODOS
MONOFÁSICOS
DE MEDIA ONDA
DE MEDIA ONDA
DE ONDA 
COMPLETA
TEMA 3: Rectificadores y Filtros3
TRIFÁSICOS
DE MEDIA ONDA
DE ONDA 
COMPLETA
Electrónica
Se introduce una tensión de C.A. a la entrada del circuito y aparece 
una tensión de C.C. pulsante.
En el momento en que los valores instantáneos de la tensión son En el momento en que los valores instantáneos de la tensión son 
positivos el diodo se polariza directamente y aparece corriente por RL, 
y cuando la tensión cambia a negativa el diodo queda polarizado 
inversamente y la corriente por RL se interrumpe.
TEMA 3: Rectificadores y Filtros4
Electrónica CIRCUITO RECTIFICADOR MONOFÁSICO DE MEDIA ONDA
La forma de onda que se logra con este rectificador ya se puede 
considerar corriente continua. Por un lado nos podemos dar cuenta 
que la corriente siempre circula en un mismo sentido y por otro si 
midiésemos su corriente, o su tensión, con un aparato de C.C. (el 
valor medio) la lectura nos daría un valor mayor que cero. 
En este caso, despreciando la c.d.t. producida en el diodo, se 
puede demostrar matemáticamente que el valor medio de la señal 
de media onda es igual a:
Si se tiene en cuenta que en el diodo aparece una c.d.t. de unos 
π
máx
med
V
V =
TEMA 3: Rectificadores y Filtros5
Si se tiene en cuenta que en el diodo aparece una c.d.t. de unos 
0,7 V, se tiene una tensión para la carga de:
7,0−=
π
máx
CC
V
V
Electrónica CIRCUITO RECTIFICADOR MONOFÁSICO DE MEDIA ONDA
ACTIVIDAD RESUELTA 1
¿Cuál será la lectura de un voltímetro de C.C. conectado a la salida 
de un rectificador de media onda si a su entrada se le aplica una 
tensión alterna senoidal de 230 V de valor eficaz?
VVV efmáx 27,32522302 =⋅=⋅=
Solución:
Primero se calcula el valor máximo de la tensión:
TEMA 3: Rectificadores y Filtros6
V
V
V
máx
CC
83,1027,0
27,325
7,0 =−=−=
ππ
Electrónica CIRCUITO RECTIFICADOR MONOFÁSICO DE MEDIA ONDA
SIMULACIÓN
Ahora realizaremos la simulación con el programa Multisim:
TEMA 3: Rectificadores y Filtros7
Hacer clic para ver: La 
lectura del voltímetro y la 
señal del osciloscopio.
V
V
V
máx
CC
83,1027,0
27,325
7,0 =−=−=
ππ
VV
máx
27,3252230 =⋅=
Electrónica
El circuito rectificador no proporciona una corriente continua 
demasiado perfecta. Esto es debido a que sólo es rectificada la 
mitad de un ciclo de la corriente alterna.mitad de un ciclo de la corriente alterna.
Para mejorar la calidad de la tensión continua rectificada, de tal 
manera que queden rectificados tanto los semiciclos positivos como 
los negativos, se hace necesario utilizar otro tipo de circuitos, 
TEMA 3: Rectificadores y Filtros8
los negativos, se hace necesario utilizar otro tipo de circuitos, 
denominados de onda completa .
Electrónica CIRCUITO RECTIFICADOR MONOFÁSICO DE ONDA COMPLETA
El PUENTE RECTIFICADOR consta de 4 diodos que en 
muchos casos se encierran en un componente compacto.
En el semiciclo positivo los diodos D1 y D3 se polarizan 
directamente y en el negativo son los diodos D2 y D4 los que se directamente y en el negativo son los diodos D2 y D4 los que se 
polarizan directamente lo que provoca que circule corriente 
permanente (pero pulsante) por RL.
TEMA 3: Rectificadores y Filtros9
Electrónica CIRCUITO RECTIFICADOR MONOFÁSICO DE ONDA COMPLETA
FUNCIONAMIENTO
TEMA 3: Rectificadores y Filtros10
En conclusión, la tensión que aparece en la carga posee 
siempre la misma polaridad, tal y como se puede ver en la forma de 
onda de la salida (V2).
Electrónica
El valor medio de la tensión rectificada de onda completa se 
calcula de la misma manera que en el caso anterior, pero teniendo 
en cuenta que el circuito siempre se conduce porque dos de los 
diodos están en serie. Además se habrá que tener en cuenta que la 
c.d.t. se producirá en dichos diodos en serie y por tanto será del 
CIRCUITO RECTIFICADOR MONOFÁSICO DE ONDA COMPLETA
c.d.t. se producirá en dichos diodos en serie y por tanto será del 
doble. En definitiva el valor de C.C. en este rectificador será:
4,12 −⋅=
π
máx
CC
V
V
TEMA 3: Rectificadores y Filtros11
Está claro que el valor de C.C. es el doble (o casi) que en caso 
del rectificador de media onda. Cosa que también se apreciaba en 
la forma gráfica.
Electrónica
ACTIVIDAD RESUELTA 2
¿Cuál será la lectura de un voltímetro de C.C. conectado a la salida 
de un rectificador de onda completa si a su entrada se le aplica una 
tensión alterna senoidal de 230 V de valor eficaz?
CIRCUITO RECTIFICADOR MONOFÁSICO DE ONDA COMPLETA
VVV efmáx 27,32522302 =⋅=⋅=
Solución:
Igual que antes, primero se calcula el valor máximo de la 
tensión:
TEMA 3: Rectificadores y Filtros12
V
V
V
máx
CC
67,2054,1
27,325
24,12 =−⋅=−⋅=
ππ
Electrónica
SIMULACIÓN
CIRCUITO RECTIFICADOR MONOFÁSICO DE ONDA COMPLETA
TEMA 3: Rectificadores y Filtros13
V
V
V
máx
CC
10,124,1
21,21
24,12 =−⋅=−⋅=
ππ
VVef 21,21215 =⋅=
Electrónica
Cuando se quieren obtener grandes potencias de salida de C.C. 
resulta más conveniente la utilización de circuitos rectificadores 
trifásicos. Mediante estos circuitos se consigue mejorar trifásicos. Mediante estos circuitos se consigue mejorar 
sensiblemente la uniformidad de la tensión continua de salida.
TEMA 3: Rectificadores y Filtros14
Electrónica CIRCUITO RECTIFICADOR TRIFÁSICO DE MEDIA ONDA
Se puede apreciar que cada 
diodo conduce durante el tiempo 
que la tensión de fase 
correspondiente posee un valor 
más alto que las otras dos.
TEMA 3: Rectificadores y Filtros15
más alto que las otras dos.
Para calcular la corriente por 
cada diodo habrá que dividir por 
tres la corriente por la carga.
Electrónica
SIMULACIÓN
CIRCUITO RECTIFICADOR TRIFÁSICO DE MEDIA ONDA
TEMA 3: Rectificadores y Filtros16
Electrónica
Con este circuito se consigue una tensión continua de salida 
mucho más uniforme que con el de media onda. Es el que se 
emplea normalmente en aplicaciones industriales.emplea normalmente en aplicaciones industriales.
TEMA 3: Rectificadores y Filtros17
Cada pareja de diodos se va 
sucediendo en la conducción, 
apareciendo en la salida una tensión 
continua con seis pulsos por periodo.
Electrónica
SIMULACIÓN
CIRCUITO RECTIFICADOR TRIFÁSICO DE ONDA COMPLETA
TEMA 3: Rectificadores y Filtros18
Electrónica
La corriente de salida de un rectificador no se corresponde a 
una corriente continua ideal, como por ejemplo la que proporcionan 
pilas o acumuladores. Normalmente esta corriente es de tipo pilas o acumuladores. Normalmente esta corriente es de tipo 
pulsatorio, lo cual implica que existen variaciones de amplitud en la 
misma. Este tipo de corriente no es muy recomendable en la 
mayoría de las aplicaciones, sobre todo para la alimentación de 
equipos electrónicos.
TEMA 3: Rectificadores y Filtros19
Electrónica EL FILTRADO
EL RIZADO
La misión de los circuitos de filtrado es la de 
reducir las variaciones de amplitud de la corriente y 
conseguir que ésta sea lo más constante posible en conseguir que ésta sea lo más constante posible en 
la carga alimentar. Cuando sea los más constante 
posible se dice que se ha reducido la componente 
de corriente alterna de la corriente de salida del 
rectificador, o que se ha reducido el rizadorizado .
Los circuitos de filtrado se pueden realizar con 
un condensador o con redes a base de inductancias 
TEMA 3: Rectificadores y Filtros20
un condensador o con redes a base de inductanciasy condensadores.
Normalmente se conecta un condensador de 
gran capacidad (normalmente electrolítico ) en 
paralelo con la salida del rectificador.
Electrónica EL FILTRADO
Las constantes cargas y descargas del condensador consiguen 
reducir el rizado.
El rizado que El rizado que 
todavía perdura en 
la tensión de salida 
del filtrado es 
debido a la carga y 
descarga del 
condensador. Un 
modo de aminorar 
el rizado consiste 
TEMA 3: Rectificadores y Filtros21
el rizado consiste 
en aumentar el 
tiempo de 
descarga del 
condensador, que 
se consigue con 
condensadores de 
gran capacidad.
Electrónica CIRCUITO RECTIFICADOR MONOFÁSICO DE MEDIA ONDA
SIMULACIÓN
Simularemos el circuito de un rectificador monofásico de media 
onda para que se aprecie en mayor medida el efecto del filtro.
TEMA 3: Rectificadores y Filtros22
Electrónica EL FILTRADO
A través de la tensión de rizado se puede diseñar el condensador 
sabiendo la corriente la corriente que circula de CC. (que dependerá 
de la potencia de la fuente de alimentación) con la siguente de la potencia de la fuente de alimentación) con la siguente 
expresión:
Cf
I
VVV
riz ⋅
=−=
21
f = frecuencia del rizado (100 Hz normalmente)
TEMA 3: Rectificadores y Filtros23
Esta expresión nos indica que:
• Con condensadores de gran capacidad se puede reducir el rizado.
• Al aumentar la corriente, la tensión de rizado aumenta y por tanto 
disminuye el valor medio de la tensión de salida. Estos es 
especialmente importante para cargas variables. 
Electrónica EL FILTRADO – Diseño de Circuitos
PROCESO DE DISEÑO DEL CONDENSADOR Y DE LAS 
CARACTERÍSTICAS DE SALIDA DE LA FUENTE
1. Calcular la tensión de pico aplicada a la fuente:
2. Por lo general se diseña el condensador para conseguir una 
tensión de rizado del 10% de la tensión de pico máxima.
VV
MÁX
⋅= 2
tensión de rizado del 10% de la tensión de pico máxima.
3. Determinar la tensión de C.C. en la carga. Para ello se sustrae 
de la tensión de pico máxima por un lado la mitad del valor de 
rizado y la c.d.t. de los diodos por otro (normalmente 1,4V).
100
10
MÁXriz
VV =
V
V
VV
riz 4,1−−=
TEMA 3: Rectificadores y Filtros24
4. Para esa tensión la corriente por la carga será:
5. Determinar la capacidad del condensador:
VVV
riz
MÁXCC
4,1
2
−−=
L
CC
CC
R
V
I =
riz
Vf
I
C
⋅
=
NOTA: Recordar que f suele ser de 100 Hz
Electrónica EL FILTRADO – Diseño de Circuitos
ACTIVIDAD RESUELTA 3
Determinar la tensión de C.C. en la carga de un rectificador con 
filtro por condensador, si la tensión en la salida es de 12 V.
SOLUCIÓN
Aplicando la regla de diseño del 10%, la tensión 
de rizado será el 10% de la tensión máxima:
=⋅=⋅= 1097,1610VV 1,69 V
=⋅=⋅= 1222 VV
MÁX 16,97 V
TEMA 3: Rectificadores y Filtros25
=⋅=⋅=
100
10
97,16
100
10
MÁXriz
VV 1,69 V
=−−=−−= VVVV riz
MÁXCC
4,1
2
69,1
97,164,1
2
14,72 V
Electrónica EL FILTRADO – Diseño de Circuitos
ACTIVIDAD RESUELTA 4 (1)
En el circuito de la figura se muestra un puente rectificador con 
filtro por condensador. Diseñar el condensador de filtrado siguiendo 
la regla del 10%. Determinar también la tensión de C.C. en la carga, 
la tensión de rizado y la corriente por la carga.la tensión de rizado y la corriente por la carga.
SOLUCIÓN
La tensión pico de la CA 
aplicada al puente es:
=⋅=⋅= 2422 VV
MÁX 33,94V
TEMA 3: Rectificadores y Filtros26
=⋅=⋅=
100
10
94,33
100
10
MÁXriz
VV 3,39 V
Tensión de rizado:
=−−=−−= 4,1
2
39,3
94,334,1
2
V
V
VV
riz
MÁXCC 30,85 V
Tensión 
de CC:
Electrónica EL FILTRADO – Diseño de Circuitos
===
200
85,30
L
CC
CC
R
V
I 0,15 A
Para esa tensión, 
la corriente por la 
ACTIVIDAD RESUELTA 4 (2)
200
L
R
carga será:
=== 15,0I
Y finalmente, para determinar la capacidad del 
condensador se despeja C:
I=
TEMA 3: Rectificadores y Filtros27
=
⋅
=
⋅
=
39,3100
15,0
riz
Vf
I
C 442.10-6 F
Cf
I
V
riz ⋅
=
En definitiva: C= 442 µF
Electrónica
SIMULACIÓN: Simulación del ejercicio anterior.
EL FILTRADO – Diseño de Circuitos
TEMA 3: Rectificadores y Filtros28
Electrónica
TEMA 3: Rectificadores y Filtros29
Electrónica
TEMA 3: Rectificadores y Filtros30
Electrónica HOJA 1 – COMPONENTES ELECTRÓNICOS
1. Determina el valor óhmico de las 
siguientes resistencias que aparecen con 
los colores:los colores:
R1: (rojo, violeta, naranja, plata)
R2: (marrón, rojo, rojo, rojo)
27 kΩ ± 10%
1k2 ± 2%
TEMA 3: Rectificadores y Filtros31
R2: (marrón, rojo, rojo, rojo)
R3: (marrón, verde, gris, oro)
1k2 ± 2%
1500 MΩ ± 5%
Electrónica HOJA 1 – COMPONENTES ELECTRÓNICOS
TEMA 3: Rectificadores y Filtros32
Electrónica HOJA 1 – COMPONENTES ELECTRÓNICOS
2. En una resistencia NTC:
a) □ La resistencia aumenta con la 
temperatura.
b) □ La resistencia aumenta con la 
tensión.
c) □ La resistencia disminuye con la 
TEMA 3: Rectificadores y Filtros33
c) □ La resistencia disminuye con la 
temperatura.
Electrónica HOJA 1 – COMPONENTES ELECTRÓNICOS
3. En una resistencia LDR:
a) □ La resistencia aumenta con la luz.
b) □ La resistencia aumenta con la 
temperatura.
c) □ La resistencia disminuye con la luz.
TEMA 3: Rectificadores y Filtros34
c) □ La resistencia disminuye con la luz.
Electrónica HOJA 1 – COMPONENTES ELECTRÓNICOS
4. ¿A qué tipo de condensadores se les 
debe respetar la polaridad?debe respetar la polaridad?
a) □ Cerámicos.
b) □ Electrolíticos.
c) □ Poliéster.
TEMA 3: Rectificadores y Filtros35
c) □ Poliéster.
Electrónica HOJA 1 – COMPONENTES ELECTRÓNICOS
5. ¿A qué tensión de polarización 
comienzan a conducir los diodos de 
silicio?silicio?
a) □ 0,3 V.
b) □ 1 V.
c) □ 0,7 V.
TEMA 3: Rectificadores y Filtros36
Para que un diodo conduzca polarizado en sentido directo 
necesita ser sometido a una tensión mínima de polarización, que en 
el caso del germanio es de 0,2 V y de 0,7 V para el silicio.
Electrónica
a) □ A la aplicación de una tensión directa 
HOJA 1 – COMPONENTES ELECTRÓNICOS
6. ¿A qué se debe una corriente inversa 
elevada por el diodo?
a) □ A la aplicación de una tensión directa 
también elevada.
b) □ A la aplicación de una tensión inversa 
también elevada.
c) □ A la elevación de la corriente por el 
diodo.
TEMA 3: Rectificadores y Filtros37
diodo.
Efecto 
avalancha
Electrónica HOJA 1 – COMPONENTES ELECTRÓNICOS
7. ¿Con qué sistema de rectificación se 
consigue una tensión de salida con 
menos rizado?menos rizado?
a) □ Rectificador monofásico de onda 
completa.
b) □ Rectificador monofásico de media 
onda.
TEMA 3: Rectificadores y Filtros38
onda.
c) □ Rectificador trifásico de onda 
completa.
Electrónica HOJA 1 – COMPONENTES ELECTRÓNICOS
TEMA 3: Rectificadores y Filtros39
Electrónica HOJA 1 – COMPONENTES ELECTRÓNICOS
8. El diodo Zéner funciona normalmente 
en polarización:en polarización:
a) □ Directa.
b) □ Inversa.
c) □ Sin polarización.
TEMA 3: Rectificadores y Filtros40
c) □ Sin polarización.
Electrónica HOJA 1 – COMPONENTES ELECTRÓNICOS
9. ¿Qué ocurre con la corriente de 
colector al aumentar la tensión de 
polarización directa VBE aplicada entre polarización directa VBE aplicada entre 
la base y emisor de un transistor?
a) □ Disminuye.
b) □ También aumenta.
c) □ Se mantiene invariable.
TEMA 3: Rectificadores y Filtros41
c) □ Se mantiene invariable.
Electrónica HOJA 1 – COMPONENTES ELECTRÓNICOS
10. ¿Cuál es la diferencia entre un SCR y 
un triac?
a) □ El SCR puede conducir en ambos 
sentidos y el triac no.
b) □ El triac puede conducir en ambos 
sentidos y el SCR no.
c) □ El SCR posee dos terminales y el 
TEMA 3: Rectificadores y Filtros42
c) □ El SCR posee dos terminales y el 
triac tres.
Electrónica HOJA 1 – COMPONENTES ELECTRÓNICOS
11. En el circuito de la figura se muestra un puente 
rectificador con filtro por condensador. Diseñar el 
condensador de filtrado siguiendo la regla del 10%. 
Determinar también la tensión de C.C. en la carga, la 
tensión de rizado y la corriente por la carga.
SOLUCIÓN
La tensión pico de la CA 
aplicada al puente es:
=⋅=⋅= 1222 VV
MÁX 16,97V
tensión de rizado yla corriente por la carga.
TEMA 3: Rectificadores y Filtros43
=⋅=⋅=
100
10
97,16
100
10
MÁXriz
VV 1,69 V
Tensión de rizado:
=−−=−−= 4,1
2
69,1
97,164,1
2
V
V
VV
riz
MÁXCC 14,72 V
Tensión 
de CC:
Electrónica HOJA 1 – COMPONENTES ELECTRÓNICOS
EJERCICIO 11 (2)
===
200
72,14
L
CC
CC
R
V
I 0,073 A= 73 mA
Para esa tensión, 
la corriente por la 
200
L
R
carga será:
=== 073,0I
Y finalmente, para determinar la capacidad del 
condensador se despeja C:
I=
TEMA 3: Rectificadores y Filtros44
=
⋅
=
⋅
=
69,1100
073,0
riz
Vf
I
C 435,54.10-6 F
Cf
I
V
riz ⋅
=
En definitiva: C= 435,54 µF
Electrónica HOJA 1 – COMPONENTES ELECTRÓNICOS
12. En el siguiente LED indica el ánodo y 
el cátodo.
a) ________.
b) _______. 
a) CÁTODO.
b) ÁNODO. 
TEMA 3: Rectificadores y Filtros45
Electrónica
TEMA 3: Rectificadores y Filtros46