LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
UNIVERSIDAD RICARDO PALMA FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA INDUSTRIAL
LABORATORIO DE CIRCUITOS Y DISPOSITIVOS
CURSO: Electricidad y Electrónica EXPERIMENTO !": Recti#icad$r de Media Onda ALUMNO: CODIGO:
GRUPO:%"
PROFESOR: PROFES OR: In&' Ricard$ T()ayac*i )ayac* i +errera FEC+A DE REALI,ADO EL EXPERIMENTO: FEC+A DE ENTREGA DE EXPERIMENTO:
SEMESTRE ACADEMICO:
-%". ! II
NOTA:
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LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA EXPERIMENTO Nº 7-1 RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA I. OBJETIVO: Mostrar el funcionamiento del rectificador de Media Onda con y sin filtro, analizar el fenómeno de rizado. II. MATERIAL Y EQUIPO: Osciloscopio Generador de funciones Multímetro digital Condensadores de 30 o 50 Voltios !"#.$ u%& !"#$0 u%& !"''00 u%. ! (iodo rectificador )*#00! o e+uialente. ! -esistencia de ! / a1lero de cone"ión 2licate n transformador de !' Voltios • • • • • • • • •
III. RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA
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LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
Proce!"!e#$o: a. 1. c. d. e. f. g. 8.
2rmar el circuito de la FI%URA 1 Conecte la entrada del transformador a ''0 Vac Medir la tensión eficaz de entrada al rectificador Vi 4 Vsec.6' 7 rms Medir la tensión pico de entrada al rectificador Vi pico7 Medir la tensión en diodo V( Medir la tensión pico de salida Vo pico 2notar los alores medidos en la TABLA 1 Con el osciloscopio o1sera la forma de onda de se9al de entrada al r:ctificador Vi7 y la se9al de salida Vo7 y di1;
Vo&$'(e )Vo&$!o*+
,
T!e"o CUADRO 1
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LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
TABLA 1 V! )r"*+ Vo&$!o* )M&$!"$ro+
V!)!co+ Vo&$!o* )O*c!&o*co!o+
11./
10.
VD Vo&$!o* )Vo&$. D!oo+
Vo )!co+ Vo&$!o*
10. 2 ,.7 3 10.1
Me!c!4# e& 5o&$'(e e *'&!' e# c. Con el Multímetro mida el alor en (C de la tensión de salida en la carga Vodc7, adem=s calcule el alor de tensión de salida en dc a partir de la fórmula +ue se indica a continuación, los alores o1tenidos anotarlos en la TABLA 6.
TABLA 6 Vo )c+ "e!o Vo&$!o*
Vo )c+ c'&c&'o Vo&$.
'8*
.1,7
.1
,.,1;
9
1.; 9
IV. RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA CON FILTRO
Proce!"!e#$o: a. 2rmar el circuito de la FI%URA 6. 1. Conecte la entrada del transformador a ''0 Vac
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LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA c.
Con el osciloscopio o1sere la forma de onda de la se9al de salida filtrada y di1;
pico del rizado
Vo&$'(e )Vo&$!o*+
,
T!e"o
PRE%UNTA< '.
E=&!>e >e e* rec$!?!c'or e "e!' o#' e !#!>e e& roce!"!e#$o e &' rec$!?!c'c!4#
R$': positia de una se9al de corriente alterna de entrada Vi7. ?s el circuito m=s sencillo +ue puede construirse con un diodo. Proce*o e rec$!?!c'c!4#.- @a corriente y voltaje +ue las compa9ías distri1uyen a nuestras casas, comercios u otros es corriente alterna.
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Aara +ue los artefactos electrónicos +ue allí tenemos puedan funcionar adecuadamente, la corriente alterna de1e de conertirse en corriente continua. Aara realizar esta operación se utilizan diodos semiconductores +ue conforman circuitos rec$!?!c'ore*. )nicialmente se reduce el olta
8.
@Q e* r!'o
R$': ?l rizado, algunas eces llamado fluctuación o ripple, es la pe+ue9a componente de alterna +ue +ueda tras rectificarse una se9al a corriente continua. ?l rizado puede reducirse nota1lemente mediante un filtro de condensador, este proceso es llamado a eces BfiltrarB, y de1e entenderse como la reducción a un alor muc8o m=s pe+ue9o de la componente alterna remanente tras la rectificación, pues, de no ser así, la se9al resultante incluye un zum1ido a 0 ó 50 Dz muy molesto, por e
c.
@Q e* ?!&$r'o e #' o#' rec$!?!c'' e e(e"&o e !?ere#$e* ?or"'* e ?!&$r'o e !#!>e c& ?or"' e* &' "* 'ro!'o.
R$': @os circuitos de filtro se utilizan para eliminar los 8uecos e"istentes entre los semiciclos cuando la se9al 8a sido rectificada, esto +uiere decir +ue se montan despu:s del rectificador. *ormalmente se aplican para rectificadores de media onda, aun+ue tam1i:n se utilizan para los dem=s rectificadores, ya +ue se me
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LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA Como se e, entre cada ciclo e"iste un 8ueco, lo cual es nefasto para nuestros sensi1les aparatos dom:sticos, por+ue es como si perdieran la se9al durante un 1ree periodo de tiempo. Aara eitarlo podemos utilizar arios tipos de filtro, +ue nos darían una se9al, apro"imada, de este tipo
.
P'r' ree"&''r # !oo @Q c'r'c$er*$!c'* e8e $e#er e& D!oo ree"&'ce
>e &o
R$': endr= +ue tener las mismas características y par=metros +ue el anterior diodo es decir. P'r' D!oo* rec$!?!c'ore* !. ipo de dispositio con el n;mero gen:rico de los n;meros del fa1ricante. '. ensión inersa pico A)V7. 3. M="ima corriente inersa en A)V. #. M="ima corriente de cd en directo. 5. Corriente promedio de media onda rectificada en directo. . M="ima temperatura de la ;nion. $. Curas de degradación de corriente. P'r' D!oo* Ge##er !. ipo de dispositio con el n;mero gen:rico o con los n;meros del fa1ricante. '. ensión zener nominal tensión de temperatura por aalanc8a7. 3. olerancia de tensión. #. M="ima disipación de potencia a '5E c7. 5. Corriente de prue1a, )zt. . )mpedancia din=mica a )zt. $. Corriente de :rtice. F. M="ima temperatura en la unión. . Coeficiente de temperatura. !0. Curas de degradación para altas temperaturas.
e.
@Q D!oo e* e& >e "'#$!e#e # 5o&$'(e co#*$'#$e e#$re ** $er"!#'&e* c'#o &' $e#*!4# e o&'r!'c!4# !#5er*' *er' e& 5'&or e * $e#*!4# #o"!#'& !#5er*'
R$':
E& D!oo Ge#er.- ?l diodo Hener es un tipo especial de diodo preparado para tra1a
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LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA ?.
De*cr!8' 8re5e"e#$e &o* !?ere#$e* $!o* e D!oo* !#!c'#o ** '&!c'c!o#e*.
R$': D!oo* rec$!?!c'ore* ?sta familia est= compuesta por un n;mero enorme de diodos especialmente conce1idos para conertir una corriente alterna en continua. ?l encapsulado de estos diodos depende 1=sicamente de la potencia +ue de1an mane
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UNIVERSIDAD RICARDO PALMA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA INDUSTRIAL
LA/ORATORIO DE CIRCUITOS 0 DISPOSITIVOS
CURSO: Electricidad y Electrónica EXPERIMENTO : Recti#icad$r de Media Onda ALUMNO: P$rt$carrer$ Córd$1a2 +3ct$r Andr34 CODIGO: -%%""566
GRUPO: %"
PROFESOR: In&' Ricard$ T()ayac*i +errera FEC+A DE REALI,ADO EL EXPERIMENTO: FEC+A DE ENTREGA DE EXPERIMENTO:
SEMESTRE ACADEMICO:
-%". ! I
NOTA:
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LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
EXPERIMENTO Nº 7 RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA I. OBJETIVO: Mostrar el funcionamiento del rectificador de Media Onda con y sin filtro, analizar el fenómeno de rizado. II. MATERIAL Y EQUIPO: Osciloscopio Generador de funciones Multímetro digital Condensadores de 30 o 50 Voltios !"#.$ u%& !"#$0 u%& !"''00 u%. ! (iodos rectificadores )*#00! o e+uialente. ! -esistencia de ! / a1lero de cone"ión 2licate n transformador de !' Voltios • • • • • • • • •
V. RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA
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Proce!"!e#$o: i. 2rmar el circuito de la FI%URA 1 <. Conecte la entrada del transformador a ''0 Vac . Medir la tensión eficaz de entrada al rectificador Vi 4 Vsec.6' 7 rms l. Medir la tensión pico de entrada al rectificador Vi pico7 m. Medir la tensión en diodo V( n. Medir la tensión pico de salida Vo pico o. 2notar los alores medidos en la TABLA 1 p. Con el osciloscopio o1sera la forma de onda de se9al de entrada al rectificador de salida Vo7 y CUADRO 1.
Vi7 y la se9al di1;
Las ondas obtenidas son las que podemos observar en las fotos:
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ONDA DE ENTRADA ONDA DE SALIDA
Co# e& ror'"' "&$!*!" o8$e#e"o* e& *!!e#$e r'?!co
TABLA 1 V! )r"*+ Vo&$!o*
16
V!)!co+ Vo&$!o*
10.
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0./
Vo )!co+ Vo&$!o*
0.K,
Me!c!4# e& 5o&$'(e e *'&!' e# c. [Escribir texto]
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LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA Con el multímetro mida el alor en (C de la tensión de salida en la carga Vodc7, adem=s calcule el alor de tensión de salida en dc a partir de la fórmula +ue se indica a continuación, los alores o1tenidos anotarlos en la TABLA 6.
TABLA 6 Vo )c+ "e!o Vo&$!o*
Vo )c+ c'&c&'o Vo&$.
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,.,K,
9
K.,9
VI. RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA CON FILTRO
Proce!"!e#$o: f. 2rmar el circuito de la FI%URA 6. g. Conecte la entrada del transformador a ''0 Vac 8. Con el osciloscopio o1sere la forma de onda de la se9al de salida filtrada y di1; pico del rizado
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Con el multisim obtenemos el siguiente grafico
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CUESTIONARIO .
Explique que es rectificaor e meia ona e inique el proceimiento e la rectificaci!n
El rectificador de media onda es un circuito empleado para eliminar la parte negativa o positiva de una señal de corriente alterna de entrada (Vi). Es el circuito más sencillo que puede construirse con un diodo. El rectificador de media onda es un circuito empleado para eliminar la parte negativa o positiva de una señal de corriente alterna de entrada (Vi). Tanto la generación como la transmisión y conversión de energía eléctrica se realian de una manera más simple y eficiente en corriente alterna. En efecto! la generación de corriente alterna no requiere contactos móviles (colectores! esco"illas) suscepti"les de causar pérdidas energéticas y de sufrir desgastes. #simismo! de"ido a la resistencia de los conductores que forman una línea de transmisión! es conveniente que la corriente sea lo menor posi"le! lo cual requiere! para una potencia dada! aumentar la tensión. Es sa"ido que los transformadores de corriente alterna permiten llevar a ca"o esta conversión con alto rendimiento ("a$as pérdidas energéticas). %uego! con un transformador en destino es posi"le reducir nuevamente la tensión a valores acepta"les. &in em"argo! de$ando de lado los motores y los sistemas de iluminación! la gran mayoría de los equipos con alimentación eléctrica funcionan con corriente continua. &e plantea entonces la necesidad de convertir la corriente alterna en continua! lo cual se logra por medio de la rectificación.
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@Q e* r!'o
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LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA El riado! algunas veces llamado fluctuación o ripple (del inglés)! es la pequeña componente de alterna que queda tras rectificarse una señal a corriente continua. El riado puede reducirse nota"lemente mediante un filtro de condensador ! este proceso es llamado a veces 'filtrar'! y de"e entenderse como la reducción a un valor muco más pequeño de la componente alterna remanente tras la rectificación! pues! de no ser así! la señal resultante incluye un um"ido a * ó +* , muy molesto! por e$emplo! en los equipos de audio.
!.
@Q e* ?!&$r'o e #' o#' rec$!?!c'' e e(e"&o e !?ere#$e* ?or"'* e ?!&$r'o e !#!>e c& ?or"' e* &' "* 'ro!'o. -Rectificador de media onda: Este rectificador no es muy eficiente de"ido a que durante la mitad de cada ciclo la entrada se "loquea completamente desde la salida! perdiendo así la mitad de la tensión de alimentación. -or dica raón este circuito tiene un alto factor de rio -Rectificador de onda completa: El rectificador de onda completa utilia am"as mitades de la onda senoide de entrada para o"tener una salida unipolar! invierte los semiciclos negativos de la onda senoidal. Teniendo un me$or efecto de rectificación
(.
P'r' re"&''r # !oo @Q c'r'c$er*$!c'* e8e $e#er e& D!oo >e &o re"&'ce
Tendrá que tener las mismas características y parámetros que el anterior diodo es decir. "ara Dioos rectificaores /. Tipo de dispositivo con el n0mero genérico de los n0meros del fa"ricante. 1. Tensión inversa pico (-2V). 3. 4á5ima corriente inversa en -2V. 6. 4á5ima corriente de cd en directo. +. 7orriente promedio de media onda rectificada en directo. . 4á5ima temperatura de la unión. 8. 7urvas de degradación de corriente.
"ara Dioos #enner /. Tipo de dispositivo con el n0mero genérico o con los n0meros del fa"ricante. 1. Tensión ener nominal (tensión de temperatura por avalanca). 3. Tolerancia de tensión. 6. 4á5ima disipación de potencia (a 1+9 c). +. 7orriente de prue"a! 2t. . 2mpedancia dinámica a 2t. 8. 7orriente de vértice. :. 4á5ima temperatura en la unión. ;. 7oeficiente de temperatura. /*. 7urvas de degradación para altas temperaturas.
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LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA .
$%u& Dioo es el que mantiene un 'olta(e constante entre sus terminales cuano la tensi!n e polari)aci!n in'ersa supera el 'alor e su tensi!n nominal in'ersa*
Diodo Zener
El diodo
&.
Describa bre'emente los iferentes tipos e Dioos inicano sus aplicaciones+
Dioos e se,al- =ue englo"a a aquellos dispositivos dedicados al tratamiento de las señales dentro de un circuito analógico o para realiar funciones de tipo digital en las compuertas lógicas. &on de "a$a potencia! de"ido a que las corrientes implicadas son generalmente muy pequeñas. %a capsula que protege a estos diodos suele ser tam"ién plástica! o muy frecuentemente de vidrio! con el cátodo indicado mediante una "anda continua que rodea el e5tremo correspondiente Dioos e conmutaci!n! están especialmente conce"idos para tra"a$ar con señales del tipo digital o lógicas que presenten tiempos muy cortos! inferiores a unos pocos nanosegundos. El parámetro que caracteria a estos diodos es el tiempo de recuperación inverso! que e5presa el tiempo que tarda la unión -> en desalo$ar las cargas que se u"ican a am"os lados de la $untura cuando esta polariado en forma inversa y s0"itamente reci"e un cam"io de t ensión que lo polaria en forma directa Dioos )ener- &on diodos esta"iliadores de tensión! se emplean para producir una tensión entre sus terminales muy constante y relativamente independiente de la corriente que los atraviesan. &e aproveca para su funcionamiento una propiedad muy interesante que presentan las uniones ->. >ormalmente! polariados en forma inversa no permite prácticamente el pasa$e de corriente! pero al alcanar una determinada tensión! llamada tensión ener! se produce un aumento de la cantidad de corriente que lo atraviesa! manteniendo la tensión entre sus terminales prácticamente constante! aunque se intente acerla variar aumentando o disminuyendo la corriente que por el circula. Tam"ién suelen formar parte de las etapas de alimentación de mucos circuitos.
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LAB. ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA Dioos rectificaores? Esta familia está compuesta por un n0mero enorme de diodos especialmente conce"idos para convertir una corriente alterna en continua. El encapsulado de estos diodos depende "ásicamente de la potencia que de"an mane$ar. &i están pensados para potencias "a$as! menores a un vatio! se encapsulan en plástico. -or encima de este valor se ace necesario un encapsulado metálico para que sea capa de evacuar el calor generado en su interior! y para potencias a0n más altas se incluye en la capsula alg0n agu$ero o aleta que permita la fi$ación de un radiador mediante tornillos Dioo 'aricap. que presentan la particularidad de variar la capacidad parasita que aparece en su $untura a medida que varía la tensión aplicada a sus terminales! y que suele emplearse en circuitos de sintonía. Dioos LED. en el que se aproveca un efecto físico llamado @efecto fotoeléctricoA que predice la emisión de cuantos de lu (fotones). Este efecto se da en casi todos los diodos! pero en el %EB se lo construye de manera especial para que se ma5imice este efecto. #lgunos %EB son capaces de emitir lu en una frecuencia que está más allá del color ro$o! típicamente en ;6* nanómetros! "anda denominada infrarro$o y que se emplean como emisores en aparatos de control remoto o como "arreras luminosas en tareas de automatismo y control
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