Describir:
Un condensador como filtro
Rectificador de onda completa
Diferencia entre derivación central y puente rectificador
Conclusión
Un condensador como filtro
Un condensador es un dispositivo reactivo cuya reactancia varía según la frecuencia aplicada, y esto significa que el efecto del condensador sobre la señal se basará en la frecuencia. Dado que los filtros también implican en gran medida las frecuencias, es por eso que se utiliza un condensador en los filtros. Además, los condensadores son componentes pasivos ya que no requieren energía para funcionar y, por tanto, se utilizan en los circuitos de filtrado pasivo.
Normalmente, un capacitor se convierte en un circuito abierto cuando está completamente cargado y normalmente la reactancia en una frecuencia más alta es baja, por lo que el capacitor actúa como un cortocircuito permitiendo así que pase la alta frecuencia. Por otro lado, cuando la frecuencia es baja la reactancia del condensador es alta lo que dificulta el paso de la baja frecuencia. Las ondulaciones y otros transitorios la mayor parte del tiempo tienen una frecuencia bastante baja, por eso el condensador los bloquea.
Rectificador de onda completa
Como se mencionó anteriormente, el rectificador es un circuito que convierte el suministro de CA en CC con la ayuda de diodos. El circuito para la rectificación se puede diseñar de dos maneras, una es usando dos diodos y la otra haciendo un puente de cuatro diodos.
Rectificador de onda completa con toma central
El circuito rectificador de onda completa que tiene dos diodos requiere un transformador, así que aquí está el circuito para el circuito rectificador de onda completa que tiene dos diodos:
Los diodos están conectados a través de la carga R. l y cuando el punto A tiene polaridad positiva con respecto al punto C, entonces el diodo D 1 se conducirá como lo será en polarización directa. Sin embargo, cuando el punto B tiene potencial positivo con respecto al punto C, entonces el diodo D 2 permite el flujo de corriente, y así es como funciona el rectificador de onda completa. Como resultado de este comportamiento, la mitad negativa del suministro de CA se recorta y se genera una forma de onda de CC pura en la salida.
En otras palabras, el primer diodo conduce en el semiciclo positivo del suministro de CA y el segundo diodo está en condición de polarización inversa. Mientras que en el semiciclo negativo, el segundo diodo conduce y el primero permanece polarizado en inversa.
Rectificador de onda completa con filtro de condensador
La salida de CC recibida del rectificador de onda completa todavía contiene algunas ondulaciones que afectan la calidad de la señal. Por lo tanto, para filtrar estas ondulaciones se suele utilizar un condensador que se conecta en paralelo con la carga conectada. Ahora se enciende la fuente de alimentación y el condensador comienza a cargarse cuando el Diodo D 1 está en sesgo directo, es decir, en el medio ciclo positivo. En el semiciclo negativo, el condensador comienza a descargarse pero no se descarga por completo.
La salida del rectificador tiene componentes de CA y CC y, como sabemos, los condensadores bloquean la corriente continua. Entonces, todos los componentes de CA en la salida del rectificador pasarán a través del capacitor, dejando una señal de CC pura para la carga:
La forma de onda final para la salida del rectificador con el capacitor será:
Puente rectificador de onda completa
El puente rectificador de onda completa consta de cuatro diodos dispuestos en forma de puente. Sin embargo, no requiere un transformador con toma central, lo que lo hace menos costoso en comparación con el otro tipo. La salida del puente rectificador es casi la misma que la del rectificador de onda completa con toma central; el circuito del puente rectificador de onda completa se muestra a continuación:
Aquí los diodos están en serie entre sí, y los dos diodos conducirán durante cada medio ciclo, en el medio ciclo positivo los diodos D 1 y D 2 estará polarizado hacia adelante y los otros dos estarán en un estado no conductor. Sin embargo, en el semiciclo negativo, los otros dos diodos D 3 y D 4 estará en sesgo directo.
El puente rectificador de onda completa tiene una mayor caída de voltaje en comparación con el rectificador de onda completa con transformador de derivación central porque hay dos diodos en estado conductor para cada ciclo. Además, el voltaje inverso máximo del puente rectificador es igual al voltaje en el transformador en el lado secundario y, por lo tanto, puede usarse en aplicaciones de alto voltaje. Dado que el funcionamiento de ambos tipos de circuitos rectificadores es el mismo, la forma de onda de salida será la misma.
Puente rectificador con filtro de condensador
Al igual que el rectificador de onda completa con transformador de derivación central, el condensador del puente rectificador está conectado en paralelo con la carga. Este condensador también se conoce como condensador de suavizado, ya que bloquea la CC y permite que el componente CA de la señal pase a través de él:
La función del filtro condensador en un puente rectificador es la misma que la de un rectificador de onda completa con toma central, y el factor de ondulación para ambos tipos es el mismo. Por lo tanto, la forma de onda será la misma una vez que el condensador de suavizado esté conectado al puente rectificador. Cabe señalar que si seleccionamos un condensador con mayor capacitancia, el factor de ondulación se reduce aún más pero el voltaje de descarga aumentará.
Diferencia entre rectificador de onda completa con toma central y puente rectificador
Aunque ambos circuitos funcionan de la misma manera y producen resultados similares, existen algunas diferencias menores entre los dos:
| Parámetros del rectificador | Puente rectificador | Rectificador de onda completa con grifo central |
| Voltaje inverso pico | PIV=V metro | PIV = 2V metro |
| Factor de utilización del transformador | 0.812 | 0.693 |
| El voltaje cae a través del diodo. | Alto | Bajo |
| Golpeteo central | No requerido | Requerido |
| Clasificación KVA del transformador | Bajo | Alto |
| factor de ondulación | 0.48 | 0.48 |
Conclusión
Los condensadores son dispositivos pasivos de almacenamiento de carga que se utilizan para diversas aplicaciones, una de las cuales es la filtración de transitorios en la salida de los circuitos. En los circuitos rectificadores, el condensador se utiliza para filtrar las ondulaciones en su salida, que son, en resumen, los componentes de CA. Dado que los condensadores siempre bloquean la CC, solo permitirán que el componente de CA pase a través de ellos, que luego viajará a tierra.
El rectificador de onda completa se divide a su vez en dos tipos, uno tiene el transformador de derivación central mientras que el otro tiene un puente de cuatro diodos. Entonces, el capacitor con ambos circuitos rectificadores de onda completa tendrá el mismo comportamiento.