Rectificador de onda completa: ¿Qué es? (Fórmula y diagrama de circuito)

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Ultima edición el 21 septiembre, 2023

El rectificador de onda completa es un circuito electrónico que se utiliza para convertir una corriente alterna en corriente continua. Este dispositivo es muy útil en muchas aplicaciones electrónicas, como la alimentación de dispositivos electrónicos que requieren corriente continua. En este artículo, se explicará qué es un rectificador de onda completa, su fórmula y se presentará un diagrama de circuito para ayudar a comprender su funcionamiento. Si estás interesado en aprender más sobre este tema, sigue leyendo.

Concepto de rectificador

Antes de hablar sobre el rectificador de onda completa, es importante entender qué es un rectificador. Un rectificador es un dispositivo que convierte una señal de corriente alterna (AC) en una señal de corriente directa (DC). Esto se logra eliminando la parte negativa de la señal de AC, dejando solo la parte positiva.

En un circuito de rectificación, se utiliza un dispositivo llamado diodo para lograr este proceso de eliminación de la parte negativa. El diodo solo permite que la corriente fluya en una dirección, bloqueando la dirección opuesta. Esto significa que, cuando la señal de entrada es positiva, la corriente fluye a través del diodo y se convierte en una señal de salida positiva. Cuando la señal de entrada es negativa, el diodo se bloquea y no permite que la corriente fluya, eliminando esa parte de la señal.

Hay varios tipos de rectificadores, pero uno de los más comunes es el rectificador de onda completa. Este tipo de rectificador utiliza cuatro diodos para eliminar tanto la parte positiva como la negativa de la señal de entrada. Como resultado, la señal de salida es completamente positiva.

Rectificador de onda completa: fórmula y diagrama de circuito

La fórmula para calcular la tensión de salida de un rectificador de onda completa es:

VDC = Vmáx

Donde Vmáx es el valor pico de la señal de entrada. La tensión de salida de un rectificador de onda completa es aproximadamente el 70% del valor pico de la señal de entrada.

El diagrama de circuito para un rectificador de onda completa es el siguiente:

Rectificador de onda completa

En este circuito, los cuatro diodos están conectados en un puente. La señal de entrada se aplica al puente, y la señal de salida se toma entre los dos terminales positivos del puente.

El rectificador de onda completa es un tipo de rectificador que utiliza cuatro diodos para eliminar tanto la parte positiva como la negativa de la señal de entrada. La fórmula para calcular la tensión de salida de un rectificador de onda completa es VDC = Vmáx/π, y su diagrama de circuito consiste en un puente de cuatro diodos.

Componentes básicos de un rectificador de onda completa

Un rectificador de onda completa es un circuito que convierte una señal de corriente alterna (AC) en corriente continua (DC) mediante la utilización de cuatro componentes básicos:

Transformador:

El transformador es el componente encargado de reducir el voltaje de entrada de la señal AC y adaptarla a las necesidades del circuito rectificador. En el caso de un rectificador de onda completa, se utiliza un transformador con un secundario central, es decir, con un punto medio que actúa como referencia para la polaridad de la señal.

Diodos rectificadores:

Los diodos son los encargados de rectificar la señal AC, es decir, de permitir el paso de la corriente en un solo sentido. En un rectificador de onda completa se utilizan cuatro diodos dispuestos en un puente rectificador, de manera que dos diodos conducen durante la mitad del ciclo de la señal y los otros dos diodos durante la otra mitad.

Condensador:

El condensador es un componente que se utiliza para filtrar la señal rectificada, eliminando las oscilaciones y las fluctuaciones de voltaje que puedan presentarse en la señal DC. En un rectificador de onda completa, se coloca un condensador en paralelo con la carga para suavizar la señal.

Carga:

La carga es el elemento que consume la energía suministrada por el rectificador. Puede ser un dispositivo electrónico, un motor, una lámpara, entre otros. La carga se conecta en paralelo con el condensador para obtener la señal DC filtrada y estabilizada.

En resumen, los componentes básicos de un rectificador de onda completa son:

  • Transformador
  • 4 diodos rectificadores
  • Condensador
  • Carga
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Un ejemplo de diagrama de circuito para un rectificador de onda completa es:

Diagrama de circuito de un rectificador de onda completa

Como se puede ver en el diagrama, los diodos están configurados en un puente rectificador y el condensador está conectado en paralelo con la carga. La fórmula para calcular la tensión media de salida en un rectificador de onda completa es:

VDC = (2Vpico/π) – Vd

Donde Vpico es la tensión pico de la señal AC, π es la constante matemática pi y Vd es la tensión directa de los diodos.

Su funcionamiento se basa en cuatro componentes básicos: transformador, diodos rectificadores, condensador y carga. Con esta información, se puede construir y analizar un rectificador de onda completa en cualquier proyecto electrónico.

Funcionamiento

El Rectificador de onda completa es un circuito electrónico que se encarga de convertir una señal de corriente alterna en una señal de corriente continua. Este tipo de rectificador utiliza cuatro diodos y es conocido también como puente de diodos.

Fórmula

La fórmula que se utiliza para calcular la tensión media de salida en un rectificador de onda completa es:

Vmed = (2/π) * Vp

Donde:

  • Vmed es la tensión media de salida
  • Vp es la tensión pico de entrada

Diagrama de circuito

El diagrama de circuito de un rectificador de onda completa es el siguiente:

Diagrama de circuito de rectificador de onda completa

Funcionamiento del rectificador de onda completa

El funcionamiento del rectificador de onda completa se puede dividir en dos etapas:

Etapa positiva

En esta etapa, los diodos D1 y D2 se encuentran polarizados en directa, mientras que los diodos D3 y D4 se encuentran polarizados en inversa. La corriente fluye desde la fuente de alimentación a través de los diodos D1 y D2 hacia la carga, como se muestra en el siguiente diagrama:

Etapa positiva de rectificador de onda completa

Etapa negativa

En esta etapa, los diodos D3 y D4 se encuentran polarizados en directa, mientras que los diodos D1 y D2 se encuentran polarizados en inversa. La corriente fluye desde la fuente de alimentación a través de los diodos D3 y D4 hacia la carga, como se muestra en el siguiente diagrama:

Etapa negativa de rectificador de onda completa

De esta manera, se consigue que la corriente fluya siempre en el mismo sentido a través de la carga, obteniendo una señal de corriente continua.

Ventajas del rectificador de onda completa

  • Permite aprovechar el 100% de la señal de entrada.
  • Obtiene una señal de corriente continua más estable que otros tipos de rectificadores.

Conclusión

El rectificador de onda completa es un circuito muy utilizado en electrónica debido a sus ventajas. Su funcionamiento se basa en el uso de los diodos para rectificar la señal de entrada y obtener una señal de corriente continua. Con la fórmula y el diagrama de circuito presentados, es posible entender su funcionamiento de manera clara y sencilla.

Beneficios

El Rectificador de onda completa es un circuito electrónico utilizado en la transformación de corriente alterna en corriente continua. Su funcionamiento se basa en una serie de diodos que permiten el paso de la corriente en un solo sentido.

Fórmula y diagrama de circuito

La fórmula para calcular la tensión media en un rectificador de onda completa es:

Vmed = (2Vp/π) – 2Vd

Donde:

  • Vmed es la tensión media de salida
  • Vp es la tensión pico de entrada
  • Vd es la tensión de caída de los diodos

El diagrama de circuito para un Rectificador de onda completa es el siguiente:

Beneficios

El Rectificador de onda completa ofrece varios beneficios en comparación con otros tipos de rectificadores:

  • Mayor eficiencia: Como utiliza los dos semiciclos de la onda de entrada, el Rectificador de onda completa tiene una eficiencia mayor que otros tipos de rectificadores.
  • Menor rizado: El rizado de la tensión de salida es menor en un Rectificador de onda completa que en un Rectificador de media onda, lo cual es beneficioso para ciertos tipos de aplicaciones.
  • Mayor capacidad de carga: La capacidad de carga del Rectificador de onda completa es mayor que la de otros tipos de rectificadores debido a su mayor eficiencia.

Su fórmula para calcular la tensión media y su diagrama de circuito son herramientas útiles para su diseño y comprensión.

Aplicaciones

El rectificador de onda completa es un circuito electrónico que se utiliza para convertir una señal de corriente alterna en una señal de corriente continua. A continuación, se detallarán las principales aplicaciones de este circuito:

1. Fuentes de alimentación

El rectificador de onda completa se utiliza en fuentes de alimentación para convertir la corriente alterna de la red eléctrica en corriente continua para alimentar dispositivos electrónicos. Las fuentes de alimentación de los ordenadores, televisores, radios y muchos otros electrodomésticos utilizan rectificadores de onda completa para convertir la corriente alterna en corriente continua estable.

2. Electrónica de potencia

El rectificador de onda completa se utiliza en la electrónica de potencia para controlar la corriente en motores, luces y otros dispositivos eléctricos. Por ejemplo, en los sistemas de iluminación LED, los rectificadores de onda completa se utilizan para convertir la corriente alterna en corriente continua y controlar la intensidad de la luz.

3. Electrónica de audio

El rectificador de onda completa se utiliza en la electrónica de audio para rectificar la señal de audio y convertirla en corriente continua. Esto se utiliza en los amplificadores de audio para eliminar cualquier componente negativa de la señal y para alimentar los circuitos de amplificación con corriente continua.

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4. Cargadores de batería

El rectificador de onda completa se utiliza en cargadores de batería para convertir la corriente alterna en corriente continua y cargar las baterías. Los cargadores de teléfonos móviles, cámaras y otros dispositivos electrónicos utilizan rectificadores de onda completa para cargar sus baterías.

Su capacidad para convertir la corriente alterna en corriente continua lo convierte en un componente esencial en muchos dispositivos electrónicos.

La fórmula del rectificador de onda completa es:

Vout = Vmax – 2Vd

El diagrama de circuito del rectificador de onda completa es el siguiente:

Diagrama de circuito rectificador de onda completa

Ventajas

El rectificador de onda completa es un circuito eléctrico que se utiliza para convertir una señal de corriente alterna (CA) en corriente continua (CC). Este circuito consta de varios componentes, incluyendo diodos y transformadores, y se utiliza en una variedad de aplicaciones, desde fuentes de alimentación de computadoras hasta sistemas de iluminación LED.

Fórmula y diagrama de circuito

La fórmula y el diagrama de circuito para un rectificador de onda completa se explican a continuación:

  • La fórmula para un rectificador de onda completa es:
    • Vdc = (2Vp / π) – 2Vd
  • El diagrama de circuito para un rectificador de onda completa se muestra a continuación:
    • Diagrama de circuito para rectificador de onda completa

Ventajas

El rectificador de onda completa tiene varias ventajas en comparación con otros tipos de rectificadores, que se describen a continuación:

  • Mayor eficiencia: El rectificador de onda completa utiliza todos los ciclos de la señal de entrada, lo que resulta en una mayor eficiencia en la conversión de CA a CC.
  • Menor ruido: Debido a que el rectificador de onda completa utiliza dos diodos en vez de uno, el ruido en la señal de salida se reduce en gran medida.
  • Mayor potencia: El rectificador de onda completa puede manejar más corriente y voltaje que otros tipos de rectificadores, lo que lo hace ideal para aplicaciones de alta potencia.
  • Menor ondulación: La ondulación en la señal de salida es menor en un rectificador de onda completa que en otros tipos de rectificadores, lo que significa que la señal de salida es más suave y constante.

Si necesita una fuente de alimentación de CC para su proyecto, considere el rectificador de onda completa como una opción efectiva y eficiente.

Desventajas

El rectificador de onda completa es un circuito electrónico utilizado para transformar una señal de corriente alterna en una señal de corriente continua pulsante. Este circuito utiliza cuatro diodos para rectificar tanto la parte positiva como negativa de la señal de entrada, lo que produce una señal de salida más suave y constante.

Sin embargo, el rectificador de onda completa también tiene algunas desventajas que debemos tener en cuenta:

1. Mayor costo

El rectificador de onda completa utiliza cuatro diodos en su diseño, lo que aumenta significativamente su costo en comparación con un rectificador de media onda que utiliza solo dos diodos.

2. Mayor complejidad

Debido a que utiliza cuatro diodos, el rectificador de onda completa tiene una mayor complejidad en su diseño y construcción. Esto puede aumentar el tiempo y los recursos necesarios para su producción y mantenimiento.

3. Pérdida de potencia

El rectificador de onda completa también tiene una pérdida de potencia mayor que un rectificador de media onda. Esto se debe a que los diodos en el circuito presentan una caída de voltaje que reduce la cantidad de energía disponible en la señal de salida.

4. Ruido en la señal de salida

Debido a que el rectificador de onda completa utiliza dos diodos para rectificar la señal de entrada en cada ciclo, puede producir una señal de salida con más ruido y distorsión que un rectificador de media onda.

Desventajas

El rectificador de onda completa es un circuito electrónico utilizado para transformar una señal de corriente alterna en una señal de corriente continua pulsante. Este circuito utiliza cuatro diodos para rectificar tanto la parte positiva como negativa de la señal de entrada, lo que produce una señal de salida más suave y constante.

Sin embargo, el rectificador de onda completa también tiene algunas desventajas que debemos tener en cuenta:

1. Mayor costo

El rectificador de onda completa utiliza cuatro diodos en su diseño, lo que aumenta significativamente su costo en comparación con un rectificador de media onda que utiliza solo dos diodos.

2. Mayor complejidad

Debido a que utiliza cuatro diodos, el rectificador de onda completa tiene una mayor complejidad en su diseño y construcción. Esto puede aumentar el tiempo y los recursos necesarios para su producción y mantenimiento.

3. Pérdida de potencia

El rectificador de onda completa también tiene una pérdida de potencia mayor que un rectificador de media onda. Esto se debe a que los diodos en el circuito presentan una caída de voltaje que reduce la cantidad de energía disponible en la señal de salida.

4. Ruido en la señal de salida

Debido a que el rectificador de onda completa utiliza dos diodos para rectificar la señal de entrada en cada ciclo, puede producir una señal de salida con más ruido y distorsión que un rectificador de media onda.

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Fórmula de cálculo

El Rectificador de onda completa es un circuito que convierte una señal de corriente alterna (AC) en una señal de corriente continua (DC). Esta conversión se logra mediante el uso de cuatro diodos rectificadores, que permiten que la corriente fluya en una sola dirección.

Diagrama de circuito

El diagrama de circuito del Rectificador de onda completa es el siguiente:

Diagrama de circuito del Rectificador de onda completa

Este circuito consta de los siguientes elementos:

  • Transformador: se encarga de reducir el voltaje de la señal AC y aislar eléctricamente el circuito.
  • 4 diodos rectificadores: permiten que la corriente fluya en una sola dirección.
  • Capacitor: se utiliza para filtrar la señal y obtener una corriente continua más suave.

Fórmula de cálculo

La fórmula de cálculo del Rectificador de onda completa es la siguiente:

Vdc = (2Vp/π) – 2Vd

Donde:

  • Vdc: voltaje de salida DC.
  • Vp: voltaje pico de la señal AC.
  • Vd: voltaje directo de los diodos rectificadores.

Esta fórmula nos permite calcular el voltaje de salida DC a partir del voltaje pico de la señal AC y el voltaje directo de los diodos rectificadores.

Por ejemplo, si el voltaje pico de la señal AC es de 10V y el voltaje directo de los diodos rectificadores es de 0.7V:

Vdc = (2(10)/π) – 2(0.7) = 9.13V

Por lo tanto, el voltaje de salida DC sería de 9.13V.

La fórmula de cálculo nos permite calcular el voltaje de salida DC a partir del voltaje pico de la señal AC y el voltaje directo de los diodos rectificadores.

Diagrama de circuito

Un diagrama de circuito es una representación gráfica de un circuito eléctrico que muestra la conexión de los componentes y la dirección del flujo de corriente.

En el caso del rectificador de onda completa, el diagrama de circuito muestra la conexión de los cuatro diodos que se utilizan para convertir la corriente alterna en corriente continua.

Los componentes principales del circuito son:

  • Transformador
  • 4 diodos rectificadores
  • Resistencia de carga

El diagrama de circuito del rectificador de onda completa se muestra a continuación:

Diagrama de circuito de rectificador de onda completa

El transformador se utiliza para reducir el voltaje de la corriente alterna de la fuente de alimentación a un nivel seguro para el circuito. Los diodos rectificadores se utilizan para convertir la corriente alterna en corriente continua al bloquear la mitad del ciclo de la onda y permitir que fluya la otra mitad. La resistencia de carga se utiliza para limitar la corriente y evitar dañar los componentes del circuito.

La fórmula para calcular la tensión de salida del rectificador de onda completa es:

Vout = Vp – 2Vd

Donde:

  • Vout es la tensión de salida
  • Vp es la tensión pico de la corriente alterna de entrada
  • Vd es la caída de tensión en los diodos rectificadores (0,7 V para cada diodo)

Por ejemplo, si la tensión pico de la corriente alterna de entrada es de 12 V, la tensión de salida del rectificador de onda completa sería:

Vout = 12 – 2(0,7) = 10,6 V

La fórmula para calcular la tensión de salida tiene en cuenta la caída de tensión en los diodos rectificadores.

En conclusión, el rectificador de onda completa es una herramienta esencial en la electrónica y en la producción de energía eléctrica. Su funcionamiento se basa en la conversión de la corriente alterna en corriente continua, permitiendo que los circuitos electrónicos funcionen de manera eficiente y estable. Gracias a su sencillez de diseño y facilidad de implementación, el rectificador de onda completa es uno de los circuitos más utilizados en la electrónica moderna. Esperamos que este artículo haya sido útil para comprender mejor el funcionamiento y la importancia de este circuito en la electrónica.

En resumen, el rectificador de onda completa es un circuito que permite convertir una señal AC en una señal DC, utilizando cuatro diodos. La fórmula para calcular la tensión media de salida es Vdc = Vp/π, donde Vp es la tensión pico de la señal de entrada. El diagrama de circuito muestra la conexión de los diodos y la carga para obtener una señal rectificada de onda completa. Este circuito es muy utilizado en aplicaciones electrónicas y es fundamental para la alimentación de muchos dispositivos electrónicos.

JORGE CABRERA BERRÍOS Administrator
Ingeniero Electrónico por la UNI, con maestría y doctorado por la University of Electro-Communications (Japón).

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