Funcionamiento de los Rectificadores no Controlados y sus Aplicaciones en Potencia

Rectificadores no Controlados

Estructura básica del diodo

El diodo es el elemento más básico dentro de los rectificadores. Es un dispositivo de estado sólido compuesto por dos elementos semiconductores que, entrelazados por una juntura, conforman un dispositivo con características útiles para lograr la rectificación de señales alternas. Posee dos terminales: ánodo (p) y cátodo (n).

Rectificador de media onda con carga inductiva

Cuando la carga alimentada por el rectificador es inductiva, las formas de onda de las señales cambian. Durante el primer semiciclo, la corriente crece de 0 al valor pico (peak). Durante este semiciclo, la energía ha sido enviada desde la fuente de CA al inductor. El diodo no puede interrumpir la corriente circulante cuando la fuente de voltaje invierte su polaridad y seguirá conduciendo durante el semiciclo negativo, en el cual el voltaje de la fuente cambia de polaridad y la energía acumulada por el inductor es devuelta a la red de alimentación.

Rectificador de media onda y otras cargas

Al haber un condensador, este tiende a elevar la tensión de salida, disminuyendo el rizado; es decir, la brecha entre la tensión máxima y mínima de la forma de onda de voltaje en la carga. También se puede observar que la corriente circulante en el diodo aparece con pulsos más angostos, debido a que el voltaje mantenido por el condensador polariza inversamente al diodo antes de que la fuente de alimentación cambie de polaridad.

Rectificador trifásico de media onda

Se pueden emplear para alimentar cargas de CC que requieran una gran cantidad de potencia y que, por razones de conveniencia, se opta por un sistema trifásico.

Ventajas:

• Mayor robustez y capacidad de entregar energía.
• Mejora el valor medio obtenido en la carga.
• Mayor cantidad de pulsos.

Estudio para carga R

Al igual que en el caso monofásico, este rectificador presenta un diodo para cada fuente y la corriente que circula por ella tiene una componente de CC que es indeseable.

Carga fuente de corriente (L ≈ ∞)

El valor medio de la señal de voltaje tiene un valor mayor y la corriente circulante por una carga inductiva tendrá un rizado pequeño, y aún más si su inductancia es de gran valor.

Rectificador trifásico tipo puente

Estudio para carga R

El puente Graetz es un rectificador trifásico de seis pulsos. Su funcionamiento es análogo al puente rectificador monofásico estudiado con anterioridad, ya que se utilizan ambas polaridades de la señal alterna a rectificar, aunque ahora se trate de una red trifásica.

Ventajas:

• Voltaje de salida con un valor medio elevado.

Rectificador tipo puente con filtro capacitivo

Permite modificar la señal de salida aumentando el valor medio entregado a la carga y reduciendo el rizado que presenta la señal del rectificador de onda completa.