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Rectificadores de corrientes (segunda parte)
Rectificadores Monofásico de media onda
Este tipo de rectificador es el de menor rendimiento que existe, ya que la totalidad de la corriente rectificada o continua la proporciona un solo diodo, de tal forma que sólo rectifica una semionda de la corriente alterna aplicada, o bien las positivas o bien las negativas, según sea la colocación del diodo, perdiéndose la otra semionda, tal como se ve en la figura 1.
Este tipo de montaje solamente es aplicable para alimentar circuitos de muy pequeña potencia y que además no sean muy exigentes en cuanto a la ondulación de la corriente rectificada se refiere de salida es solamente del 40% de la tensión alterna eficaz, aplicada a su entrada, y la intensidad rectificada, el 60% de la intensidad absorbida a su entrada.
La máxima tensión alterna aplicable a este tipo de rectificador, es igual a la tensión inversa que el diodo rectificador pueda soportar. No obstante ella puede aumentarse conectando varios diodos en serie.
Rectificador monofásico de onda completa y punto medio.
Este tipo de rectificador, cuyo esquema se ve en la Figura 2, necesita un transformar con secundario doble, de toma central y de dos diodos, de forma que cada diodo rectifica una semi onda.
La carga ha de conectarse entre la toma central del transformador, que será el polo negativo, y el punto común de los cátodos de los diodos, que será el polo positivo.
Con este tipo de rectificador, empleado también para potencias pequeñas, se consigue un menor rizado de la tensión de salida, así como una intensidad de corriente rectificada Id, doble que en el de media onda. Con carga óhmica la tensión rectificada Vd es del 40% de la tensión existente, entre los puntos extremos del secundario del transformador Vv; algo que es necesario tener muy en cuenta al diseñar dicho transformador.
A la vista del esquema de la figura 2, su funcionamiento es el siguiente: El primer semiciclo, el extremo superior del secundario del transformador es positivo, con lo cual conducirá el diodo D1 y el circuito se cerrará por la carga. El diodo D2 no conduce por tener su ánodo negativo.
Por tanto, con este montaje, los dos semiciclos de la corriente del secundario del transformador, pasan por la carga en el mismo sentido, con lo cual pasa por ésta una corriente pulsatoria o rectificada, de valor doble al de un rectificador de media onda.
Este tipo de rectificador es poco empleado, debido a que el secundario doble del transformador lo encarece mucho, empleándose mucho más el montaje que veremos a continuación, que no requiere este tipo de transformador.
Rectificador monofásico de onda completa en puente Graetz
Con este tipo de montaje, cuyo esquema se ve en la figura 3, se rectifican también los dos semiciclos de la corriente alterna, debido a la disposición especial de los cuatro diodos que lo forman, con respecto al secundario del transformador de alimentación y a la carga.
A la vista de la figura 3 y con ayuda de las flechas, su funcionamiento es el siguiente: Cuando es positiva la parte superior del secundario del transformador, la corriente fluye por D1, carga, D3; mientras que cuando es positiva la parte inferior del secundario del transformador, el camino que puede seguir la corriente es D2, carga, D4. Por tanto, la corriente circulará por la carga, siempre en la misma dirección, o sea, que por la carga circula una corriente rectificada de onda completa.
Como ya dijimos para rectificar las corrientes monofásicas, este montaje es mucho mejor que el de punto medio, debido al aprovechamiento óptimo del transformador, y la tensión rectificada obtenida Vd, que es el 90% de la tensión alterna eficaz, del secundario del transformador Vv.
Para pequeñas potencias, estos rectificadores se encuentran en el mercado, construidos de forma compacta, con los cuatro diodos ya conectados entre sí, y metidos en un bloque de resina, plástico o aluminio, de tal forma que salgan los cuatro bornes de conexión al exterior solamente. Estos suelen estar identificados con los símbolos: ~ ~ para los bornes de entrada en corriente alterna, y con +, para los bornes de salida.
Rectificador trifásico de media onda.
Este tipo de rectificador, cuya construcción resulta muy barata, ya que solamente utiliza tres diodos, se puede usar para alimentar de pequeños aparatos o circuitos de corriente continua, desde una línea trifásica de corriente alterna, siempre y cuando no represente un gran problema el rizado de la corriente rectificada que, como se ve en la figura 4, está formada por tres impulsos por cada periodo de la corriente alterna aplicada.
El transformador de alimentación debe tener punto neutro en su secundario, por lo cual se utilizarán siempre secundario, siempre secundarios en estrella o en zig-zag, y que sea capaz de soportar la corriente rectificada Id, cuyo valor es un 70% mayor que el de la corriente alterna, del secundario del transformador, tal como vimos en la figura 1, o sea Id=1,7 Iv. Con carga óhmica la tensión rectificada de salida Vd es aproximadamente el 60% de la tensión alterna eficaz Vv, aplicada a los diodos.
Este tipo de rectificador es muy poco utilizado, ya que con tres diodos más se consigue un rectificador trifásico de onda completa, como el que veremos a continuación, cuya corriente rectificada tiene un rizado mucho menor.
Rectificador trifásico de onda completa (puente trifásico)
Este tipo de rectificador, para corrientes trifásicas cuyo esquema se ve en la figura 5 es el más utilizado actualmente, para circuitos de media y gran potencia.
Con este tipo de rectificador trifásico el aprovechamiento del transformador es excelente, el rizado muy pequeño y la intensidad rectificada obtenida Id es un 20% superior a la corriente suministrada por el transformador Iv.
En este tipo de rectificadores también hay que tener muy en cuenta, cuando se elige o diseña al transformador de alimentación, que la tensión rectificada Vd es un 20% superior a la tensión alterna del secundario del transformador Vv.
El funcionamiento es muy sencillo y está marcado por flechas en la figura 5. cuando un fase de alterna alcanza sus valores máximos, en la semionda positiva, como en el caso de la fase inferior del dibujo, el ánodo de su diodo de salida es positivo con respecto a los ánodos de los otros diodos (diodo D1 en este Caso), y la corriente fluye a través de D1, carga, D5 y D6, y de igual forma fluye la corriente cuando las otras fases alcanzan sus valores máximos positivos, por los caminos siguientes: D2, carga, D4, D6, y D3, carga, D4, D5.
De esta forma todos los semiciclos de las tres fases, tanto positivos como negativos, circulan por la carga en la misma dirección, en forma de una corriente rectificada, sin apenas ondulación, lo más parecida a una corriente continua pura. Por tal motivo este tipo de rectificador de diodos de silicio es el más empleado en rectificadores de media y gran potencia.
