1. LABORATORIO DE ELECTRONICA REFERENTE A DIODOS RECTIFICADORES 1
Estudio De Los Circuitos Recti cadores
Luis Felipe De La Hoz Cubas, Maria Ilse Dovale Perez, Michael Forero Naizir
Abstract— En el siguiente informe se presenta un estudio detal- de Voltajequot; reduce los rizos que quedan después del ltrado,
lado de las características de los diodos recti cadores para esto se para esto se utiliza un Regulador Zener en paralelo.
hicieron diferentes pruebas con varias clases de diodos que poseen Antes de comenzar es necesario dejar en claro los siguientes
esta característica para veri car su e cacia, se estudiaron los
resultados evaluando estos mismos para establecer conclusiones conceptos:
pertinentes y poder comprobar lo estudiado teóricamente. Voltaje Inverso Pico (PIV): Voltaje máximo inverso que
aparecerá en las terminales del Diodo.
Index Terms— Voltaje Inverso Pico (PIV), Capacitores Elec-
trolíticos, Circuitos Recti cadores, Circuitos Limitadores o Fi- E ciencia de Recti cación ( R ): Es la razón entre la
jadores, E ciencia de Recti cación, Factor de Rizo. potencia de la componente DC de la salida y la potencia AC
de la señal de entrada, entonces, entre mayor sea este valor,
mejor desempeño tendrá el recti cador.
Factor de Rizo: Mide el contenido de alterna que tiene la
I. INTRODUCCION señal de salida con respecto a su componente DC.
A continuación se estudia a través de prácticas con diodos
recti cadores como es el funcionamiento de estos con
diferentes con guraciones de circuitos, para esto se utiliza
III. R ECTIFICADOR DE M EDIA O NDA
El recti cador de media onda utiliza semiciclos alternados
una fuente de señal alterna, se explica también a través de de la senoide de entada, el circuito equivalente es el siguiente:
este escrito la importancia del parametro PIV para caracteri-
zar un circiuto recti cador con diodos, así se compara con
la teoría los resultados obtenidos para veri car el correcto
funcionamiento, se puede ver a continuación a través de tablas
y grá cos, las distintas medidas tomadas en cada circuito, para
un mejor detalle de todo lo experimentado.
Fig.2: Circuito recti cador de media onda.
II. DIODOS RECTIFICADORES
Al seleccionar diodos para el dise;o de un recti cador
Una de las aplicaciones más importantes de los diodos, es se debe especi car la capacidad del manejo de corriente
el diseño de circuitos recti cadores, estos son escenciales para requerida, es decir la mayor corriente de conducción del diodo,
los equipos electrónicos, a continuación se puede observar un también es importante proporcionar el Voltaje Inverso Pico
diagrama en bloque que usa este tipo de diodos que da una (PIV), que el diodo debe resistir sin ruptura, este tiene un
idea de su funcionamiento. valor igual a: P IV = VS.
La e ciencia de Recti cación en los circuitos recti cadores
de media onda es aproximadamente: R = 40:5% y el factor
de rizo es igual a 121%.
Si se analiza el circuito con precisión, se puede observar
que cuando la entrada de señal es pequeña esta con guración
no funciona bien.
Fig.1: Diagrama en bloques de una fuente de alimentación A continuación se puede ver la onda correspondiente al
de DC[1] Recti cador de Media Onda.
Como se puede observar, la Fig.1 muestra el diagrama
mencionado, en este aparece primeramente la quot;Linea de CAquot;
seguida del quot;Transformador de Potenciaquot;, este último reduce
el voltaje rms dependiendo del número de vueltas de las
bobinas y la relación de éstas entre ellas; luego le sigue el
quot;Recti cador del diodoquot;, el cuál se estudiará en este informe,
su función es convertir el voltaje DC bipolar en unipolar, como
se observa debajo del dibujo, y veremos a lo largo del informe;
luego del recti cador se observa el quot;Filtroquot;, que reduce las
variaciones de la magnitud de la salida; nalemente antes de Fig.3: Señal correspondiente al cto recti cador de media
llegar a la carga, que sería el circuito electrónico el quot;Regulador onda.

2. LABORATORIO DE ELECTRONICA REFERENTE A DIODOS RECTIFICADORES 2
Es importante hablar tambien del quot;Recti cador de Onda
completaquot; este circuito, mostrado en la gura que sigue utiliza
ambas mitades de senoide de entrada utilizando derivación
centraly proporciona una salida unipolar invirtiendo las mi-
tades negativas de la onda senoidal. Cuando el voltaje de
linea de entrada (Que alimenta D1 ), es positivo, ambas señales
son positivas ya que D1 conducirá y D2 tendrá polarización
inversa. En el semiciclo negativo ambos voltajes VS serán
negativos, por tanto D1 estará abierto y D2 conducirá.
La corriente que pasa por R uirá en la misma dirección y
por tanto V0 será unipolar . El valor del PIV en este caso será
aproximadamente el doble que el recti cador de media onda
con un valor de: P IV = 2VS VD :
Tabla.1: Datos del circuito recti cador en puente con 4
diodos.
Con el puente integrado de los cuatro diodos mencionado
anteriormente los resultados fueron los siguientes:
Fig.4: Circuito recti cador de onda completa.
A. Recti cador en Puente
Tabla.2: Tabla circuito recti cador en puente con puente
integradoW04M.
También se usa como recti cador de onda completa, la El PIV en este caso es casi la mitad del valor del recti cador
diferencia con el Recti cador de Onda Completa mencionado de onda completa, lo cual es muy ventajoso, es por esto es
anteriormente es que no necesita derivación central, esta que el Recti cador en Puente es la con guración más popular
con guración requiere de 4 diodos puestos como muestra la del circuito recti cador.
siguiente gura, pero por su gran utilidad ya vienen arreglados
en paquetes de 1 integrado, el que usaremos en la práctica sera
el W04M.
B. Recti cador de Pico
También llamado Recti cador con un Condensador de Fil-
tro, es utilizado como forma simple de reducir el voltaje de
salida colocando un condensador en el resistor de carga.
Sirve para reducir en gran medida las variaciones del voltaje
de salida del recti cador. Su con guración se muestra en la
siguiente imágen:
Fig.5: Con guración correspondiente al recti cador en
puente.
Este circuito funciona de la siguiente forma: durante los
ciclos positivos del voltaje de entrada, VS es positivo y la
corriente conduce por D1 , el resistor y D2 ; mientras que D3
y D4 están en polarización inversa.
Fig.6: Circuito Recti cador de Pico
Veamos la siguiente tabla ilustrativa de los valores de la
fuente, el voltaje de la carga, corriente de la carga, y el voltaje
de los diodos, para el caso en que se mide la con guración A medida que Vin se vuelve positivo, el diodo conduce y
en puente con 4 de los diodos: el condensador se carga hasta que V0 = Vin el voltaje de V0

3. LABORATORIO DE ELECTRONICA REFERENTE A DIODOS RECTIFICADORES 3
permanecería constante, veamos a continuación la grá ca de C. Restaurador de DC
esta con guración:
La última con guración estudiada en este caso, es el Restau-
rador de DC, o también conocido como Circuito Condensador
Fijador. En este caso se toma el voltaje V0 en las terminales
del diodo. El circuito correspondiente a esta con guración es
el siguiente:
Fig.7: Señal correspondiente a cto recti cador de pico sin
resistor.
Ahora se procede a conectar una resistencia en paralelo al
condensador como quot;Resistencia de Cargaquot; y el circuito queda
de la siguiente forma:
Fig.10:Circuito Restaurador de DC
Fig.8 Circuito Recti cador de Pico con Carga RL
Debido a la polaridad del diodo, el condensador se cargará
Ahora para una señal senoidal, el condensador se carga a a un voltaje Vc con la polaridad indicada e igual magnitud del
V0 entonces el diodo permanece en corte en ese momento por pico más negativo de Vin entonces el diodo deja de conducir
la polarización inversa que se crea mientras el condensador y el condensador retiene su voltaje de manera inde nida, el
se encuentra cargado, cuando el condensador comienza a voltaje de salida en este caso está dado por: V0 = Vin + Vc ;
descargarse a través de la resistencia de carga durante todo hay que notar que si el diodo invierte sus terminales la onda
el ciclo hasta que el voltaje de la fuente Vin excede el de salida se invertirá hacia abajo teniendo como resultado un
voltaje del capacitor y se repite el ciclo nuevamente. Veamos pico máximo de 0V.
a continuación las señales comparadas de entrada y salida:
Fig.9: Señal correspondiente a cto recti cador de pico con
resistor.
Fig.11: Señal correspondiente a cto restaurador de DC sin
Para esta con guración hay que hacer unas cuantas obser- resistor.
vaciones:
| El diodo conduce durante el intervalo t (Es decir
cuando V0 = Vin ), en este momento el voltaje de entrada Cuando se conecta una resitencia de carga RL la situación
de la fuente proporciona al condensador una carga igual a la cambia de manera importante, mientras que la salida está
de Vin : arriba de tierra, por R debe circular una corriente de DC neta,
| La conducción del diodo comienza cuando V0 = Vin y pero como en este momento el diodo está en corte, es obvio
se detiene un poco despues del pico máximo de Vin . saber que la corriente viene del condensador, lo que causa que
| Durante el intervalo de corte del diodo el condensador este se descargue y el voltaje de la salida caiga. En este caso
se descarga a través de R y V0 decae exponencialmente con se usó una entrada de onda cuadrada.
una constante de tiempo igual a = RC.
| Si RC o T , donde T es el período, la diferencia entre Veamos el circuito en este caso y el comportamiento del
Vin y V0 es muy pequeña entonces V0 es casi constante y casi mismo primero explicado, para luego observar la imagen
igual a Vin : comprobada experimentalmente.

4. LABORATORIO DE ELECTRONICA REFERENTE A DIODOS RECTIFICADORES 4
IV. CONCLUSIONES
Después de haber realizado con mucha cautela los labora-
torios y comparar los mismos con la teoría se pudieron sacar
las siguientes conclusiones:
| El parámetro Voltaje Inverso Pico o PIV, tiene una im-
portancia primordial en el diseño de sistemas de recti cación,
ya que éste es el valor nominal del voltaje que no deberá
excederse en la región de polarización inversa, ya que en caso
contrario el diodo entraria en la región de avalancha zener.
| A continuación se pueden ver las ventajas, y desventajas
existentes entre el recti cador de onda completa convencional
y el recti cador en puente, mencionadas aquí también las
Fig.12: Con guración de Restaurador de DC con una carga mostradas anteriormente en forma redactada, ahora se pueden
RL ver más claramente en una tabla comparativa:
Durante el intervalo que va de t0 a t1 el voltaje de salida
cae exponencialmente con un = RC: Luego en t1 la entrada
disminuye a Va voltios y la salida trata de seguirla, esto hace
que el diodo conduzca fuertemente y cargue rápidamente el
condensador, en el intervalo de t1 a t2 el voltaje de salida sería
normalmente un poco debajo de 0V, después cuando la entrada
se eleva en Va voltios en t2 la salida lo sigue y el ciclo se
repite sucesivamente.
La pérdida de carga del condensador durante el intervalo de
t0 a t1 se recupera durante el intervalo de t1 a t2 , este equilibrio Tabla.3: Comparacion entre Recti cador de Onda
de carga permite calcular el promedio de corriente del diodo, completa y Recti cador en Puente.
además de los detalles de la onda de salida. A continuación
veamos la imagen respectiva:
| El efecto que tiene conectar un capacitor a la salida de un
diodo recti cador es de un ltro, ya que al pasar la señal por
el recti cador y luego por el condensador, éste último hace
que la onda de salida se mantenga lo mas invariante posible.
El funcionamiento de circuitos recti cadores con capacitores
se basa en el proceso de carga y descarga de estos mismos,
la constante de tiempo resultante en las con guraciones de
las guras 6 y 8 es = RC; ésta constante de tiempo debe
ser mucho mayor que el período de la señal recti cada, para
que el condensador no se descargue considerablemente, esto
Fig.13: Señal correspondiente a cto restaurador de DC con
se debe tener muy en cuenta en el momento de escoger los
resistor.
valores de la resistencia de carga RL y el condensador C:
| El efecto que genera sobre la salida de un recti cador de
media onda al incluir a la señal de entrada una componente
DC es que la salida de la señal proporciona una onda mayor
o menor en su amplitud dependiendo de la componente DC,
por otra parte cuando el valor DC es igual al valor pico de
la señal positivo el diodo nunca deja de conducir ya que el
voltaje sobre el diodo siempre seria mayor en el ánodo que en
el cátodo superando el voltaje voltaje de umbral y suponiendo
la componente DC positiva, es por esto que no se obtiene la
forma de onda recti cado.
| Hay que tener en cuenta en el estudio de los diodos
que utilizamos, el 1N4148 y el 1N4007 que no existe difer-
encia signi cativa a la salida del recti cador de media onda

5. LABORATORIO DE ELECTRONICA REFERENTE A DIODOS RECTIFICADORES 5
cualquiera de los dos que se utilice, dado que la frecuencia
es trabajada en 60 hz el tiempo de recuperación de los diodos
de recti cación es su ciente para que se recupere después de
cada semiciclo.
| A partir de las informaciones suministradas en las tablas
1 y 2 es posible veri car el funcionamiento del recti cador en
puente sin usar las condiciones de encendido y apagado de los
diodos, sino únicamente el voltaje de entrada y la corriente en
la carga, ya que comparando los resultados son iguales estos
valores, con la diferencia que en el puente integrado no se
pueden medir los voltajes en cada uno de los diodos.
Consideraciones hechas por Luis Felipe De la Hoz, María
Ilse Dovale y Michael Forero.
REFERENCIAS
[1].SEDRA, Adel y KENNETH, Smith. Circuitos Micro-
electrónicos. México: Oxford University Press, 2001.
[2].MUHAMMAD, Rashid. Circuitos Microelectrónicos:
Análisis y diseño. Estados Unidos: Internacional Thompson
Editores, 1999
[3].DATASHEET Catalog. Buscador de hojas
de datos de dispositivos electrónicos, Online,
http://www.datasheetcatalog.net/.
[4]. Fuentes de internet :
http://electronred.iespana.es/diodo.htm