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Mis palabras
B4 · Diodos

Rectificador en puente y filtrado: de CA a CC

Cuatro diodos doblan hacia arriba incluso los semiciclos negativos de la CA. Luego haz crecer un capacitor y observa cómo la pulsación irregular se alisa en CC estable.

Haz crecer el capacitor y rellena los valles

La curva tenue son las jorobas rectificadas y la gruesa la salida tras el capacitor. Haz crecer el capacitor y los valles entre jorobas se rellenan, aplanando la salida.

Capacitor de filtrado CC = 6
Rizado de salida ΔVr
ΔVr ≈ Vpeak
Casi sin capacitor. La salida sigue las jorobas rectificadas hasta caer a cero en los valles.
Rizado grande

El puente reúne ambos semiciclos

Un puente son cuatro diodos tejidos en rombo. Cuando la entrada es positiva, un par opuesto conduce y envía corriente en un sentido por la carga; cuando es negativa, conduce el otro par. Pero en ambos casos el sentido de la corriente por la carga es el mismo. Así, el semiciclo negativo no se desecha, sino que se dobla hacia arriba. Esto es la rectificación de onda completa.

Onda completa: valles someros y frecuentes

A diferencia de la rectificación de media onda, que pasa solo un semiciclo, la de onda completa convierte ambos en jorobas. Así, las jorobas se agrupan al doble de la frecuencia de entrada. Como los valles vacíos entre ellas son someros y llegan a menudo, el mismo capacitor las alisa mucho mejor. Como cada camino por el puente pasa dos diodos, la altura de la joroba está dos caídas de diodo por debajo del pico de entrada.

El capacitor rellena los valles

Coloca un capacitor en paralelo con la salida. Cuando una joroba sube, el capacitor se carga rápido hasta el pico; pasada la joroba y caída la entrada, el capacitor se descarga despacio en la carga y sostiene el voltaje. Aguanta hasta que la siguiente joroba lo rellena. El pequeño bamboleo restante es el rizado, y cuanto mayor el capacitor, más lenta la descarga y menor el rizado. Combina onda completa con un capacitor grande y obtienes CC casi plana.

ObservaVout = |Vin| - 2VD
La salida de onda completa es la magnitud de entrada menos dos caídas de diodo.
Eligefripple = ? fin
Al ser onda completa, la frecuencia de rizado es el doble de la de entrada.
CompletaΔVr ≈ Iload / (2 fin ?)
El rizado es inversamente proporcional al capacitor.
Por tu cuentaΔVr ≈ ?
Una corriente de carga grande y un capacitor pequeño aumentan el rizado.

De vuelta a la primera pantalla

Cuando el capacitor era pequeño, la salida se desplomaba con las jorobas hasta cero en los valles. Al crecer el capacitor, la carga llenada en una joroba cruzaba el valle y la salida se aplanaba. Dos cosas juntas sostienen esa planitud: el puente que dobla incluso el semiciclo negativo en una joroba, haciendo los valles someros y frecuentes, y el capacitor que rellena esos valles someros. La rectificación de B1 crece para usar ambos semiciclos, y con el filtrado añadido, la etapa de entrada de una fuente queda completa.

Un rectificador en puente usa cuatro diodos para enviar ambos semiciclos de la CA por la carga en el mismo sentido, doblando el semiciclo negativo hacia arriba (rectificación de onda completa). La salida son jorobas positivas al doble de la frecuencia de entrada. Un capacitor de filtrado se carga en las jorobas y se descarga por los valles, rellenándolos para hacer CC casi plana con solo un pequeño rizado. ΔVr ≈ Iload / (2 fin C).

Lo que sigue

Hasta aquí el diodo fijó, cortó o sostuvo un flujo en un sentido. El siguiente grupo va un paso más allá, a un dispositivo que controla una corriente mucho mayor con una corriente de entrada pequeña: el transistor. Su primera unidad muestra cómo un BJT gobierna una gran corriente de colector con una pequeña de base, partiendo de ese principio de control de corriente.