2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24
La corriente eléctrica alterna se convierte en una pulsación constante mediante el uso de circuitos electrónicos especiales: puentes de diodos. El circuito de puente de diodo rectificador se divide en 2 versiones: monofásico y trifásico.
En el funcionamiento del rectificador, el elemento principal es el diodo. Estructuralmente, es una placa de un cristal semiconductor con dos zonas de diferente conductividad. Una característica es la transmisión unidireccional de corriente eléctrica, dependiendo de la dirección del flujo.
El diseño y el funcionamiento de un diodo rectificador se basan en las características de la unión p-n entre zonas de semiconductores. Su resistencia depende de la polaridad del voltaje externo. En un caso es grande, en el otro es insignificante.
Puente de diodo monofásico
Cuando la entrada es un voltaje sinusoidal alterno, en cada medio ciclo, la corriente pasa a través de un par de diodos y el otro se cierra. Como resultado, a la salida del circuito de puente de diodo rectificador,tensión pulsante, cuya frecuencia es el doble de la de la entrada.
Circuito puente trifásico
Este circuito utiliza rectificadores de medio puente de diodo. El voltaje de salida aquí se obtiene con menos ondulación.
¿Cómo suavizar la ondulación al rectificar la fuente de alimentación?
La calidad de la tensión rectificada disminuye a medida que aumenta su ondulación. Para reducirlo se utilizan elementos que acumulan energía cuando viene del rectificador y la regalan cuando deja de suministrar.
En el circuito de puente de diodos de un rectificador con un capacitor, este último se conecta en paralelo con la carga. Su capacidad se selecciona en función de la corriente de carga. Cuando se aplica un pulso, el condensador se carga. Entre pulsos (cuando no hay ninguno), el voltaje del mismo se le da a la carga.
Como resultado del suavizado, la tensión de salida del filtro aumenta y se acerca a la amplitud del valor rectificado.
No se puede obtener el voltaje ideal en la salida del filtro debido a la descarga del capacitor entre pulsos. Por lo general, tales ondas son aceptables. Se pueden reducir aumentando la capacitancia del capacitor.
Si se usa un inductor para suavizar, se conecta en serie con la carga. Los circuitos de filtro combinados incluyen estranguladores y condensadores.
Diseños de puentes de diodos
El dispositivo de puente más simple se realiza soldando diodos individuales. En la industria se producen estructuras monolíticas, que son menostamaños y más barato. Además, en ellos se seleccionan diodos con características similares, lo que les permite trabajar con el mismo calentamiento. Esto mejora la confiabilidad del circuito del puente del diodo rectificador.
La ventaja de los puentes de diodos de elementos individuales es la posibilidad de reparación cuando uno de ellos falla. El conjunto tiene que ser reemplazado por completo. Rara vez se producen fallos de funcionamiento, ya que los elementos se seleccionan correctamente.
Rectificadores de potencia
Los dispositivos que consumen mucha corriente suelen funcionar con 220 V. Los dispositivos no se conectan directamente porque el voltaje de los circuitos electrónicos es pequeño y la corriente es constante. Luego use el adaptador de red.
El voltaje se reduce mediante un transformador, que también crea un aislamiento galvánico entre los circuitos de suministro primario y secundario. Esto reduce el riesgo de descarga eléctrica y protege el equipo si se produce un cortocircuito en el circuito.
Los adaptadores modernos en la mayoría de los casos funcionan de acuerdo con un circuito sin transformador simplificado sin aislamiento galvánico, donde el exceso de voltaje es absorbido por el capacitor.
Circuito de puente de diodo de 12 voltios: instrucciones y montaje
La fuente de alimentación consta de dos módulos, donde el primero es un transformador reductor y el segundo es un puente de diodos que convierte un tipo de voltaje en otro.
Se selecciona un transformador adecuado. El devanado primario se localiza mediante un probador. Su resistencia debe ser la mayor. Al sonar con un multímetro en el modo de medición de resistencia, el necesariotermina Luego se encuentran otros pares y se hacen marcas.
Al devanado primario se le suministran 220 V. Luego, el probador se cambia al modo de medición de voltaje de CA y se mide el voltaje en los devanados restantes. Debe elegir o bobinar uno a 10 V. Es importante que el voltaje no sea de 12 V, porque después del filtro capacitivo aumenta un 18 %.
Se selecciona el transformador para la potencia requerida, después de lo cual se toma un margen del 25%.
Los diodos 4 se tuercen en un puente de diodos y los extremos se sueldan. Luego se conecta el circuito, se conecta un capacitor (electrolito) de 25 V y 2200 microfaradios a la salida y se verifica en funcionamiento.
Circuito de puente de diodo rectificador de 24 V sin transformador
En la práctica de la radioafición, se utilizan ampliamente fuentes de alimentación de baja potencia sin transformadores.
La energía de 220V se suministra a través del capacitor de balasto C1. El rectificador consta de diodos VD1, VD2 y diodos zener VD3, VD4. Para eliminar los picos de corriente a través del puente, se instala una resistencia limitadora de corriente de 50-100 ohmios en serie con el condensador cuando se conecta la alimentación. Para descargar el condensador cuando el circuito no funciona, se le conecta en paralelo una resistencia de 150-300 kΩ.
A la salida del circuito se instala un condensador de filtrado con una capacidad de 2000 microfaradios.
La f alta de acoplamiento galvánico crea un riesgo de descarga eléctrica.
Solicitud
Aplicaciones de puentes de diodosextremadamente amplio y variado:
- dispositivos de iluminación (lámparas LED y fluorescentes);
- medidores de electricidad;
- fuentes de alimentación para equipos electrónicos;
- Fuentes de alimentación, controles y cargadores industriales.
¿Cómo elegir los diodos para hacer un puente de diodos?
Los principales criterios de selección son la tensión y la corriente a las que el diodo no se sobrecalienta. Cuando se enciende directamente, cae un voltaje de aproximadamente 0,6 V, ya que tiene una resistencia interna. El voltaje inverso que el diodo puede soportar sin entrar en el modo de ruptura térmica y eléctrica tiene un cierto límite. Si está diseñado para 220 V, se toma un margen de al menos el 25%. Pero es mejor llevarlo lo suficientemente grande como para protegerlo contra subidas de tensión accidentales.
La corriente también se toma con margen. Se proporciona un radiador de refrigeración si es necesario.
Para la elección correcta, utilice la tabla de referencia de diodos y puentes de diodos.
Fabricantes de puentes de diodos
Entre los elementos para equipos de iluminación destacan los rectificadores de la serie 1N4007 y MS250 fabricados por Diotec. Están diseñados para voltajes de hasta 1000 V. En el primer caso, el circuito de puente de diodos consta de 4 diodos colocados en una placa de circuito impreso, y en el segundo se presenta como un conjunto compacto. Si bien la serie 1N4007 tiene un funcionamiento confiable, el ensamblaje MS250 ahorra peso y espacio. A pesar de esto, la demanda de la serie 1N4007 sigue siendo fuerte ya que el precio ha bajado.que está determinado principalmente por el costo de los cables de cobre.
La tecnología de fabricación de puentes de diodos de la serie MS continúa. Ahora los 4 cristales del puente están instalados juntos, lo que aumenta su resistencia al calor debido a la uniformidad de los parámetros.
La fiabilidad de los rectificadores disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. Este problema se resuelve con la serie B250S2A, que tiene una capacidad nominal de 2,3 A y supera los 0,7 A a 125 °C.
La mayoría de los fabricantes compran diodos y luego ensamblan rectificadores terminados. Diotec se encarga de todo el ciclo de producción, desde la fabricación del cristal hasta el montaje y el embalaje.
Otra empresa global líder, IRF, tiene tecnologías únicas para reducir las dimensiones de las piezas, mejorar la transferencia de calor y aumentar la eficiencia de la tecnología de semiconductores. Es el único que produce componentes para todo el ciclo de conversión de energía.
Conclusión
El circuito de puente de diodo rectificador se utiliza en todos los equipos electrónicos. Se deben utilizar rectificadores de onda completa, cuyas características son mucho mejores que las de onda simple. Puede verificar cualquiera de ellos usted mismo haciendo sonar cada diodo.
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