<p>Un rectificador de onda completa con toma central es un circuito que genera un flujo de corriente unidireccional a través de la carga durante el ciclo completo de voltaje de entrada. Dos diodos están conectados de tal manera a través de los terminales de los terminales secundarios del transformador con derivación central que un diodo conduce para medio ciclo positivo y otro diodo conduce para medio ciclo negativo de la entrada de alimentación. Así se mantiene un flujo de corriente unidireccional a través de la resistencia de carga. Dado que se utiliza un transformador con toma central para el propósito de rectificación, esto se denomina rectificador de onda completa con toma central.
Esto es básicamente una mejora sobre el rectificador de media onda en el que la corriente de salida solo fluye durante el semiciclo positivo del suministro de entrada. La siguiente figura muestra un diagrama de circuito del rectificador de onda completa con derivación central.
En el circuito anterior, XFMR1 es el transformador de derivación central y D1 y D2 son dos diodos idénticos. Tenga en cuenta la palabra idéntico. Es muy importante tener las mismas características tanto del diodo utilizado en el circuito rectificador para minimizar la ondulación. R es la resistencia de carga.
Ahora comprendamos el funcionamiento del rectificador de onda completa con derivación central.
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Trabajo del rectificador de onda completa con toma central
Para el semiciclo positivo de la entrada de alimentación V, la polaridad del terminal secundario A del XFMR1 será positiva con respecto al punto central O. En el mismo instante, la polaridad del terminal B será negativa con respecto al punto central O. Esto significa , para medio ciclo positivo de la entrada de suministro, el diodo D1 estará polarizado en directa y D2 estará polarizado en inversa. Por lo tanto, D1 conducirá durante este período mientras que D2 no lo hará. Por lo tanto, la corriente a través de la carga fluirá de C a D debido a la conducción de D1.
De manera similar, para el semiciclo negativo del suministro de entrada V, el diodo D1 estará polarizado inversamente y D2 estará polarizado directamente. Esto significa que durante este período, D2 conducirá y D1 no conducirá. Esto dará como resultado un flujo de corriente a través de la resistencia de carga R de C a D.
Por lo tanto, vemos que el flujo de corriente a través de la carga se mantiene de C a D tanto para el semiciclo positivo como para el negativo de la tensión de alimentación. O podemos decir que se mantiene un flujo unidireccional de corriente a través de la carga.
La siguiente figura muestra el resultado de la simulación del rectificador de onda completa con derivación central.
Se le solicita ampliar el resultado de la simulación y observar cuidadosamente lo siguiente:
- La corriente de carga fluye durante el semiciclo positivo y negativo de la tensión de alimentación.
- El diodo no conduce hasta que el voltaje de suministro cruza alrededor de 360 mV. Esto se debe a la voltaje de corte requisito de diodo. Básicamente, un diodo con polarización directa solo puede iniciar la conducción si su voltaje de polarización directa excede el voltaje de corte. Esta es la razón por la que los diodos D1 y D2 no conducen durante aproximadamente 2 ms al principio cuando el voltaje de suministro comienza desde cero y cruza los 360 mV y 2 ms al final cuando el voltaje de suministro cae por debajo de 360 mV. Tenga en cuenta que el voltaje de conexión varía para el diodo de germanio y silicio. Por lo general, es de 0,2 V para el diodo de germanio y de 0,6 V para el diodo de silicio.
Valor promedio de corriente/voltaje de carga para rectificador de onda completa
Dado que se utilizan dos diodos idénticos en el rectificador de onda completa con derivación central, la corriente de carga promedio es el doble de la corriente de carga promedio para el rectificador de media onda. El valor medio para el rectificador de onda completa es 0,637 veces la corriente máxima, es decir, 0,637 Im. Calculemos ahora este valor. Para calcular el valor promedio de la corriente de carga para el rectificador de onda completa, asumimos que el voltaje de corte del diodo es cero. Por lo tanto, la corriente de carga comenzará desde el voltaje de suministro cero y se volverá cero cuando el voltaje de suministro sea cero. Esto se muestra a continuación. El color azul muestra la forma de onda de la tensión de alimentación, mientras que el color rojo muestra la forma de onda de la corriente de carga
El período de tiempo de la forma de onda de la corriente de carga es π, como es evidente en la figura anterior. Por lo tanto, ahora podemos encontrar el valor promedio usando la fórmula generalizada. Para conocer la fórmula generalizada para el valor promedio, le sugerimos que lea “Valor promedio de la corriente CA: definición, fórmula y aplicación”.
Valor RMS de corriente/voltaje de carga para rectificador de onda completa
El valor rms para el rectificador de onda completa es igual a 0,707 veces la corriente máxima, es decir, 0,707 Im. De hecho, su valor rms es Im/2. Calculemos ahora este valor rms usando la fórmula generalizada.
Factor de ondulación del rectificador de onda completa
El factor de ondulación del rectificador de onda completa es 0,482. Si este valor se compara con el factor de ondulación del rectificador de media onda (factor de ondulación de 1,21 para media onda), se puede ver que la calidad de la salida de CC del rectificador de onda completa mejora en un 40 % aproximadamente. Esto significa que la salida de CC será más suave y con menos componentes de CA fluctuantes. Derivamos ahora el factor de ondulación usando la fórmula.
Poniendo los valores de la corriente rms Irms y la corriente media Idc, se puede calcular el valor del factor de ondulación.
Factor de forma del rectificador de onda completa
El factor de forma se define como la relación entre el valor rms y el valor promedio. Para el rectificador de onda completa, ya hemos calculado la corriente rms y la corriente promedio, por lo tanto, ahora es bastante fácil obtener el factor de forma.
Factor de forma = valor RMS / valor promedio
= (0,707 Im / 0,637 Im)
= 1,11
Por lo tanto, el factor de forma del rectificador de onda completa es igual a 1,11.
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