Rectificadores

Diagramas que comparan la rectificación de media onda y de onda completaLa mayoría de los aparatos electrónicos reciben energía de un enchufe de pared de corriente alterna. Estos suministran energía en forma de corriente alterna, pero ¿qué pasa si una máquina necesita corriente continua? En realidad, casi todas las máquinas electrónicas y los electrodomésticos funcionan con corriente continua, aunque la corriente alterna sea la más disponible. ¿Existe una manera fácil de convertir la corriente alterna en corriente continua? Pues sí, la hay.

Los rectificadores son dispositivos eléctricos que convierten la corriente alterna en corriente continua mediante un proceso llamado rectificación. ¿Cómo funciona la rectificación? La rectificación funciona haciendo pasar la corriente alterna suministrada a través de un diodo o una serie de diodos que sólo permiten el flujo de corriente unidireccional. Al pasar la corriente alterna por los diodos, se produce una nueva forma de onda de corriente que ya no tiene flujo de corriente negativo y actúa como corriente continua. Como las fuentes de alimentación de corriente continua son limitadas y poco comunes, los rectificadores se utilizan en casi todos los dispositivos electrónicos y son, con mucho, el circuito más utilizado.

Construcción

Los rectificadores utilizan una serie de diodos semiconductores para convertir la corriente alterna en corriente continua. Estos diodos rectificadores pueden manejar altas corrientes en comparación con los diodos normales. Los diodos son como calles de un solo sentido, sólo permiten que la corriente fluya en una dirección.

¿Cuántos diodos se utilizan en un rectificador? En un rectificador puede haber hasta 4 diodos. El número de diodos depende de la forma de onda de CC deseada. Los dos tipos básicos de rectificadores son los de onda completa y los de media onda, un rectificador de onda completa requiere 4 diodos mientras que un rectificador de media onda sólo requiere uno.

Diagrama del rectificador de media ondaRectificadores de media onda

El tipo más sencillo de rectificador es el de media onda. Estos rectificadores funcionan eliminando la parte negativa de la fuente de corriente alterna, permitiendo que sólo pase la corriente pulsante positiva. Como se muestra en la imagen, si se utilizara un rectificador de un solo diodo se obtendría una forma de onda que se parece a la mitad de la forma de onda de la corriente alterna original, de ahí el nombre de rectificador de media onda. Esta forma de rectificación es sencilla y rentable porque sólo requiere un diodo; sin embargo, esta conversión provoca una importante reducción de la potencia de salida porque se sacrifica la mitad de la onda de CA. La rectificación de media onda produce ráfagas espaciadas de corriente continua, lo que tiene muchos inconvenientes, pero puede utilizarse en ciertas aplicaciones de baja potencia.

Rectificadores de onda completa

Diagrama del rectificador de onda completa

Los rectificadores de onda completa, también conocidos como rectificadores de puente, utilizan cuatro diodos en lugar de uno para hacer que toda la forma de onda de corriente alterna sea positiva en lugar de simplemente eliminar el negativo. Cuando se utilizan 4 diodos y se configuran como se muestra en esta imagen, la forma de onda resultante se parece al valor absoluto de la forma de onda de la corriente alterna original. A diferencia del rectificador de media onda, el flujo de corriente no se detiene durante la mitad del tiempo y siempre está cambiando, de ahí el nombre de rectificador de onda completa. Pero, ¿cómo es que añadir más diodos a la configuración del rectificador cambia la forma de onda de forma tan significativa? Añadir más diodos permite configurarlos de forma que redirijan el flujo negativo de la corriente de la fuente de CA en lugar de eliminarlo. Los diodos están conectados en un bucle cerrado que sólo permite que la corriente fluya a través de dos diodos a la vez, dependiendo de si la CA está en una fase positiva o negativa. Los conjuntos de diodos dirigen la corriente de forma que tanto los semiciclos negativos como los positivos crean una señal de CC de salida con la misma polaridad. La CC sigue oscilando de cero a un valor máximo como lo hace en un rectificador de media onda, pero, como se muestra en la imagen, no se corta durante la mitad del tiempo, produciendo el doble de potencia de salida que un rectificador de media onda.

Filtrado

Aunque los rectificadores son eficaces para convertir la corriente alterna en continua, la corriente continua resultante no es lo suficientemente estable como para actuar efectivamente como corriente continua. La corriente resultante tiene una ondulación que sube y baja en sincronía con la tensión de CA alimentada en el rectificador. Es necesario un filtrado adicional para suavizar la corriente continua rectificada y producir una corriente continua suave adecuada incluso para los circuitos más sensibles. Los condensadores son eficaces para filtrar la corriente continua rectificada porque resisten los cambios de tensión y hacen que la ondulación de la corriente sea menos extrema.

Industrias, tecnologías y productos relacionados con los rectificadores...

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Fuente de alimentación técnica
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Fuente de alimentación técnica
Corriente continua
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MOSFET / IGBT
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E/S programables
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