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- Words: 3,347
- Pages: 20
Regional Distrito Capital Centro de Gestión de Mercados, Logística y Tecnologías de la Información
MANTENIMIENTO DE HARDWARE
Centro Gestión Comercial y Mercadeo Programa de Teleinformática 2008
Diana Ovalle-40056
Regional Distrito Capital Centro de Gestión de Mercados, Logística y Tecnologías de la Información
Sistema de Gestión de la Calidad
22-julio-2008
MANTENIMIENTO DE HARDWARE
Control del Documento Nombre Autores
Diana Ovalle.
Revisión
Ing. José Méndez
Diana Ovalle-40056
Cargo
Dependencia Centro de Gestión de Mercados, Logística y Alumno Tecnologías de la Información Centro de Gestión de Mercados, Logística y Instructor Tecnologías de la Información
Firma
Fecha 22-julio2008
Sistema de Gestión de la Calidad
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22-julio-2008
MANTENIMIENTO DE HARDWARE
Circuito rectificador: Es el elemento o circuito que permite convertir la corriente alterna en corriente continua. Esto se realiza utilizando diodos rectificadores, ya sean semiconductores de estado sólido, válvulas al vacío o válvulas gaseosas como las de vapor de mercurio. Circuitos rectificadores de onda completa. Un rectificador de onda completa convierte la totalidad de la forma de onda de entrada en una polaridad constante (positiva o negativa) en la salida, mediante la inversión de las porciones (semiciclos) negativas (o positivas) de la forma de onda de entrada. Las porciones positivas (o negativas) se combinan con las inversas de las negativas (positivas) para producir una forma de onda parcialmente positiva (negativa).
Rectificador de onda completa mediante dos diodos con trasformador de punto medio
Figura 2.- Circuito rectificador de K onda completa
El circuito, representado en la figura 2, funciona como sigue: El transformador convierte la tensión alterna de entrada en otra tensión alterna del valor deseado, esta tensión es rectificada durante el primer semiciclo por el diodo D1 y durante el segundo semiciclo por el diodo D2, de forma que a la carga R le llega una tensión continua pulsante muy impura ya que no está filtrada ni estabilizada. En este circuito tomamos el valor de potencial 0 en la toma intermedia del transformador.
Diodo rectificador.
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MANTENIMIENTO DE HARDWARE
El diodo más antiguo y utilizado es el diodo rectificador que conduce en un sentido, se opone a la circulación de corriente en el sentido opuesto. - Polarización directa de un diodo. Si se conecta la fuente de tensión al diodo de forma que el potencial negativo este unido al cátodo y el positivo al ánodo se dice que el diodo está en polarización directa. Al aplicar está tensión el diodo conduce. - Tensión de codo, de partida o umbral. Es la tensión, en polarización directa, por debajo de la cual la corriente es muy pequeña (menos del 1% del máximo valor nominal). Por encima de esta tensión la corriente sube rápidamente. Esta tensión es de 0,2-0,3 V en los diodos de germanio y de 0,6-0,7 V en los de silicio. - Resistencia interna. Cuando el diodo trabaja en la zona de polarización directa, con pequeñas variaciones de tensión la corriente aumenta rápidamente, lo único que se opone al paso de la corriente es la resistencia de las zonas "p" y "n". A la suma de estas resistencias se le llama resistencia interna del diodo, rB = rp + rn. El valor de esta resistencia depende del nivel de dopado y del tamaño de las zonas "p" y "n". Normalmente la resistencia de los diodos rectificadores es menor de 1 ohmio.
Aproximaciones del diodo rectificador. - Primera aproximación: el diodo ideal. Es la aproximación más simple. Se utiliza para obtener respuestas rápidas y es muy útil para la detección de averías. Esta aproximación consiste en suponer que en la zona directa el diodo se comporta como un conductor perfecto, resistencia nula y en la zona inversa como un aislante perfecto, resistencia infinita. Cuando la tensión es muy elevada y la corriente muy pequeña el diodo real se comporta como un diodo ideal. - Segunda aproximación. En esta aproximación se tiene en cuenta la tensión de codo. Cuando menor es la tensión aplicada mayor es el error que se introduce con el modelo ideal, por lo cual este puede ser útil. - Tercera aproximación. Se tiene en cuenta la resistencia interna del diodo, rB, además de la tensión de codo. Una vez que el diodo entra en conducción se considera que la tensión aumenta linealmente con la corriente.
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Especificaciones de un diodo rectificador. - Tensión inversa de ruptura: la tensión inversa de ruptura es la máxima tensión en sentido inverso que puede soportar un diodo sin entrar en conducción; esta tensión para un diodo rectificador es destructiva, por ello cuando se diseña un circuito siempre se utiliza un factor de seguridad que no está determinado, sino que depende del diseñador, así por ejemplo, si la hoja de características de un diodo expresa un valor para la tensión inversa de ruptura de 80 V, un diseñador muy conservador puede utilizar un factor de seguridad de 2. El diodo no soportará, en ningún caso, tensiones inversas superiores a 40 V. - Corriente máxima de polarización directa: es el valor medio de corriente para el cual el diodo se quema debido a una excesiva disipación de potencia. Este valor nunca se debe alcanzar, por ello, al igual que en el caso de la tensión inversa de ruptura se utiliza en diseño un factor de seguridad que suele ser 2. Este valor está expresado en la hoja de características del diodo referido a alimentación monofásica, carga resistiva, 50 o 60 Hz y a 75 ºC de temperatura. - Caída de tensión con polarización directa: esta medida se realiza con una señal alterna y se obtiene la caída de tensión con polarización directa, para un valor determinado de corriente y una temperatura de 25 ºC. - Corriente inversa máxima: es la corriente con polarización inversa para una tensión continua determinada que viene indicada en la hoja de características del diodo. El valor de la corriente inversa se da para diferentes temperaturas.
Rectificación Un circuito rectificador es un circuito que convierte potencia de ca en potencia de cc con el cual se puede suprimir la fuerza electro motriz inversa o bien disponer las conexiones del circuito de modo que las dos mitades de la onda circulen en el mismo sentido en el circuito receptor. Hay muchos circuitos rectificadores diferentes, que producen grados variables de alisamiento en su salida de cc. Existen tres configuraciones básicas de rectificadores que son las siguientes: •
media onda
•
onda completa con derivación central
•
onda completa
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Una buena medida del alisamiento del voltaje de cc que sale de un circuito rectificador es el factor de rizado. El porcentaje de rizado en una fuente de potencia de cc se define como la relación del valor rms de los componentes de ca en el voltaje suministrado, con el valor de cc del voltaje.
En donde VCArms, es el valor rms de los componentes de ca del voltaje de salida y VCC es el componente de cc del voltaje en la salida. Cuanto más pequeño sea el factor de rizado en una fuente de alimentación, más suave la forma de la onda resultante cc. El componente de cc del voltaje de salida Vcc, es muy fácil de calcular, puesto que es justamente el promedio del voltaje de salida del rectificador:
El valor rms de la parte de ca del voltaje de salida es más difícil de calcular, puesto que el componente de cc del voltaje debe sustraerse primero. Sin embargo, el factor de rizado r puede calcularse con una fórmula diferente, pero equivalente, que no requiere el valor de rms del componente de ca del voltaje. Esta fórmula para el rizado es:
En donde Vrms, es el valor rms del voltaje de salida total y Vcc es la cc o voltaje promedio de salida del rectificador. RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA: El rectificador de onda completa utiliza ambas mitades de la señal senoidal de entrada, para obtener una salida unipolar, invierte los semiciclos negativos de la onda senoidal. En la figura 1 se muestra una posible estructuración en la que el devanado secundario es con derivación central para obtener dos voltajes vs , en paralelo con las dos mitades del devanado secundario con las polaridades indicadas.
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Cuando el voltaje de línea de entrada (que alimenta al primario) es positivo, las señales vs serán positivas; el D1 conduce y D2 esta polarizado inversamente, la corriente que pasa por D1 circulara por R y regresara a la derivación central del secundario. El circuito se comporta entonces como rectificador de media onda, y la salida durante los semiciclos positivos será idéntica a la producida por el rectificador de media onda. Durante el semiciclo negativo del voltaje de CA de la línea, los dos voltajes marcados como Vs serán negativos; el diodo D1 estará en corte y D2 conduce, la corriente conducida por D2 circulara por R y regresa a la derivación central. Por lo tanto durante los semiciclos negativos también el circuito se comporta como rectificador de media onda, excepto que ahora D2 es el que conduce. Es importante decir que la corriente que circula por R siempre circulara en la misma dirección y por lo tanto Vo será unipolar, como lo muestra la figura 1.1
Fig. 1.1 La onda de salida que se observa se obtiene suponiendo que un diodo conductor tiene una caída constante de voltaje VD0; por lo tanto la curva característica de transferencia del rectificador de onda completa toma la forma que muestra la figura 1.2
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Fig. 1.2 El rectificador de onda completa obviamente produce una onda más enérgica que la del rectificador de media onda. Para encontrar el PIV de los diodos en el circuito rectificador de onda completa se emplea la siguiente ecuación: PIV = 2Vs - VD0
EL RECTIFICADOR EN PUENTE: El circuito conocido como rectificador en puente por la similitud de su configuración con la del puente de Wheatstone, no requiere de transformador con derivación central, ventajoso sobre el circuito rectificador de onda completa de la figura 1, en la figura 2 se muestra una estructuración alternativa del rectificador de onda completa.
Fig. 2 En el rectificador en puente se hacen necesarios cuatro diodos en comparación con el circuito anterior. La operación del rectificador en puente consiste que durante los semiciclos positivos del voltaje de entrada Vs es positivo y la corriente es conducida a través del diodo D1, el resistor R y el diodo D2. Entre tanto los diodos D3 y D4 estarán polarizados inversamente; hay dos diodos en serie en la trayectoria de conducción y por lo tanto Vo será menor que Vs por dos caídas del diodo, esta es una desventaja del rectificador en puente. Para determinar el voltaje inverso de pico (PIV) se emplea la siguiente formula: PIV = Vs - 2VDO + VDO = Vs - VDO Otra ventaja de este circuito es que solo se hace necesaria aproximadamente la mitad del número de vueltas para el devanado secundario del transformador. Se puede visualizar que cada mitad del devanado secundario del transformador con derivación central se utiliza solo la mitad del tiempo. DIODO:
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Se forma juntando materiales tipo P y tipo N (usándose principalmente el Germanio y Silicio). En el momento en que son unidos los dos materiales, los electrones y los huecos en la región de la unión se combinan, dando por resultado una falta de portadores en la región cercana a la unión. A esta región de iones positivos y negativos descubiertos se le llama región de agotamiento, debido al agotamiento de portadores en esta región. El diodo se representa con el siguiente símbolo: Diodo de Ge = 0.7 V. Diodo de Si = 0.3 V. RESISTOR: Elemento que tiene la propiedad de oponer resistencia al flujo de corriente y se representa con el símbolo siguiente:
Unidad de medición: Ohm (). CAPACITOR: Es un elemento de dos terminales que consta de dos placas conductoras separadas por un material no conductor. La carga eléctrica se almacena en las placas y el espacio entre ellas se llena con un material dieléctrico. Para obtener mayor capacitancia es necesaria una estructura muy delgada con un área grande. La capacitancia puede establecerse como: C = "A / d Donde: es la Cte. Dieléctrica. A es el área de las placas. D el espacio entre placas. Su simbología y unidad de medición es: Unidad de medición: Faradio.
•
Capacitancia:
Es una medida de la propiedad de un dispositivo para almacenar energía en la forma de cargas separadas o en la forma de un campo eléctrico.
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Ejercicios en el programa cocodrilo. Para este ejercicio es necesario escoger la versión del programa cocodrilo que vamos a usar, en mi caso escogí la versión 3.5 teniendo en cuenta el esquema dado por el instructor. Para solucionar el 1 ejercicio correspondiente a un circuito rectificador de onda completa debemos seguir los siguientes pasos: 1.
instalar el programa cocodrilo.
Elaborados por Diana Ovalle 40056.
2. . Después de instalar el programa empezamos a dibujar las resistencias, condensadores, osciloscopio y demás instrumentos mostrados en el esquema principal.
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3. luego de tener estos elementos empezamos a organizarlos y a verificar si nuestra onda realmente sale como una onda seno después de leer toda la información.
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4. Después de armar el circuito y verificar todos los valores de cada elemento podemos instalar el osciloscopio y verificar que la onda realmente sea una onda seno.
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2. Ejercicio de puente rectificador.
EL RECTIFICADOR EN PUENTE: El circuito conocido como rectificador en puente por la similitud de su configuración con la del puente de Wheatstone, no requiere de transformador con derivación central, ventajosa sobre el circuito rectificador de onda completa de la figura 1, en la figura 2 se muestra una estructuración alternativa del rectificador de onda completa.
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Fig. 2 En el rectificador en puente se hacen necesarios cuatro diodos en comparación con el circuito anterior. La operación del rectificador en puente consiste que durante los semiciclos positivos del voltaje de entrada Vs es positivo y la corriente es conducida a través del diodo D1, el resistor R y el diodo D2. Entre tanto los diodos D3 y D4 estarán polarizados inversamente; hay dos diodos en serie en la trayectoria de conducción y por lo tanto Vo será menor que Vs por dos caídas del diodo, esta es una desventaja del rectificador en puente. Para determinar el voltaje inverso de pico (PIV) se emplea la siguiente formula: PIV = Vs - 2VDO + VDO = Vs - VDO Otra ventaja de este circuito es que solo se hace necesaria aproximadamente la mitad del número de vueltas para el devanado secundario del transformador. Se puede visualizar que cada mitad del devanado secundario del transformador con derivación central se utiliza solo la mitad del tiempo.
Ejercicios en el programa cocodrilo. Para este ejercicio es necesario escoger la versión del programa cocodrilo que vamos a usar, en mi caso escogí la versión 3.5 teniendo en cuenta el esquema dado por el instructor. Para solucionar el 2 ejercicio correspondiente a un circuito rectificador de puente de onda completa debemos seguir los siguientes pasos: 1. instalar el programa cocodrilo.
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2. . Después de instalar el programa empezamos a dibujar las resistencias, condensadores, osciloscopio y demás instrumentos mostrados en el esquema principal.
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3. luego de tener estos elementos empezamos a organizarlos y a verificar si nuestra onda realmente sale como lo planeado en el diagrama después de leer toda la información.
4. Después de armar el circuito y verificar todos los valores de cada elemento podemos instalar el osciloscopio y verificar que la onda realmente sea una onda de medio plano.
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Notas y conclusiones: -
Es recomendable tener cuidado para que ninguno de estos elementos se nos puedan explotar.
-
tener en cuenta los datos arrojados en cada esquema.
-
Observar cuidadosamente cada elemento representado en el esquema.
-
Tener en cuenta los símbolos de cada elemento a utilizar.
-
Podemos utilizar otra versión del cocodrilo llamada cocodrilo Phycis que tiene mayores utilidades.
Análisis del circuito mixto y sus respectivas conclusiones.
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Conclusiones de acuerdo a la ley de ohm del circuito mixto: 1. De acuerdo a la ley de ohm podemos decir que no todos los bombillo encienden debido a:
2. Analizando la ley de ohm podemos ver que la corriente total y el voltaje que se distribuye en todo el circuito la cual es de : I: 544 mA
V:
3. Luego de implementar una serie de voltímetros y amperímetros en el circuito podemos sacar la potencia total de cada bombillo a través de la formula:
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V*I=P Voltaje * Corriente = Potencia. Bombillo 1: 16.0 v * 554 mA = 7.63 W Bombillo 2: 13.6 V * 204 mA = 484 mw Bombillo 3: 13.6 V * 340 mA = 807 mw Bombillo 4: 10.9 V * 544 mA = 1.45 W Bombillo 5: 10.9 V * 326 mA = 1.78 W Bombillo 6: 10.9 V * 217 mA = 1.19 W Bombillo 7: 5.47 V * 544 mA = 2.97 W
Podemos concluir que:
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• los bombillos que no alumbran tienen como causa que su potencia individual no almacena el voltaje entregado por la fuente, mientras que los primeros bombillos si lo hacen. • El primer bombillo alumbra más que los demás ya que recibe la mayor cantidad de voltaje y fuera de esto la almacena. • El programa cocodrilo nos permite tener la opción de usar elementos como el voltímetro y el amperímetro que nos ayudo en las conclusiones finales junto con sus valores.
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Circuito rectificador: Es el elemento o circuito que permite convertir la corriente alterna en corriente continua. Esto se realiza utilizando diodos rectificadores, ya sean semiconductores de estado sólido, válvulas al vacío o válvulas gaseosas como las de vapor de mercurio. Circuitos rectificadores de onda completa. Un rectificador de onda completa convierte la totalidad de la forma de onda de entrada en una polaridad constante (positiva o negativa) en la salida, mediante la inversión de las porciones (semiciclos) negativas (o positivas) de la forma de onda de entrada. Las porciones positivas (o negativas) se combinan con las inversas de las negativas (positivas) para producir una forma de onda parcialmente positiva (negativa).
Rectificador de onda completa mediante dos diodos con trasformador de punto medio
Figura 2.- Circuito rectificador de K onda completa
El circuito, representado en la figura 2, funciona como sigue: El transformador convierte la tensión alterna de entrada en otra tensión alterna del valor deseado, esta tensión es rectificada durante el primer semiciclo por el diodo D1 y durante el segundo semiciclo por el diodo D2, de forma que a la carga R le llega una tensión continua pulsante muy impura ya que no está filtrada ni estabilizada. En este circuito tomamos el valor de potencial 0 en la toma intermedia del transformador.
Diodo rectificador.
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El diodo más antiguo y utilizado es el diodo rectificador que conduce en un sentido, se opone a la circulación de corriente en el sentido opuesto. - Polarización directa de un diodo. Si se conecta la fuente de tensión al diodo de forma que el potencial negativo este unido al cátodo y el positivo al ánodo se dice que el diodo está en polarización directa. Al aplicar está tensión el diodo conduce. - Tensión de codo, de partida o umbral. Es la tensión, en polarización directa, por debajo de la cual la corriente es muy pequeña (menos del 1% del máximo valor nominal). Por encima de esta tensión la corriente sube rápidamente. Esta tensión es de 0,2-0,3 V en los diodos de germanio y de 0,6-0,7 V en los de silicio. - Resistencia interna. Cuando el diodo trabaja en la zona de polarización directa, con pequeñas variaciones de tensión la corriente aumenta rápidamente, lo único que se opone al paso de la corriente es la resistencia de las zonas "p" y "n". A la suma de estas resistencias se le llama resistencia interna del diodo, rB = rp + rn. El valor de esta resistencia depende del nivel de dopado y del tamaño de las zonas "p" y "n". Normalmente la resistencia de los diodos rectificadores es menor de 1 ohmio.
Aproximaciones del diodo rectificador. - Primera aproximación: el diodo ideal. Es la aproximación más simple. Se utiliza para obtener respuestas rápidas y es muy útil para la detección de averías. Esta aproximación consiste en suponer que en la zona directa el diodo se comporta como un conductor perfecto, resistencia nula y en la zona inversa como un aislante perfecto, resistencia infinita. Cuando la tensión es muy elevada y la corriente muy pequeña el diodo real se comporta como un diodo ideal. - Segunda aproximación. En esta aproximación se tiene en cuenta la tensión de codo. Cuando menor es la tensión aplicada mayor es el error que se introduce con el modelo ideal, por lo cual este puede ser útil. - Tercera aproximación. Se tiene en cuenta la resistencia interna del diodo, rB, además de la tensión de codo. Una vez que el diodo entra en conducción se considera que la tensión aumenta linealmente con la corriente.
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Especificaciones de un diodo rectificador. - Tensión inversa de ruptura: la tensión inversa de ruptura es la máxima tensión en sentido inverso que puede soportar un diodo sin entrar en conducción; esta tensión para un diodo rectificador es destructiva, por ello cuando se diseña un circuito siempre se utiliza un factor de seguridad que no está determinado, sino que depende del diseñador, así por ejemplo, si la hoja de características de un diodo expresa un valor para la tensión inversa de ruptura de 80 V, un diseñador muy conservador puede utilizar un factor de seguridad de 2. El diodo no soportará, en ningún caso, tensiones inversas superiores a 40 V. - Corriente máxima de polarización directa: es el valor medio de corriente para el cual el diodo se quema debido a una excesiva disipación de potencia. Este valor nunca se debe alcanzar, por ello, al igual que en el caso de la tensión inversa de ruptura se utiliza en diseño un factor de seguridad que suele ser 2. Este valor está expresado en la hoja de características del diodo referido a alimentación monofásica, carga resistiva, 50 o 60 Hz y a 75 ºC de temperatura. - Caída de tensión con polarización directa: esta medida se realiza con una señal alterna y se obtiene la caída de tensión con polarización directa, para un valor determinado de corriente y una temperatura de 25 ºC. - Corriente inversa máxima: es la corriente con polarización inversa para una tensión continua determinada que viene indicada en la hoja de características del diodo. El valor de la corriente inversa se da para diferentes temperaturas.
Rectificación Un circuito rectificador es un circuito que convierte potencia de ca en potencia de cc con el cual se puede suprimir la fuerza electro motriz inversa o bien disponer las conexiones del circuito de modo que las dos mitades de la onda circulen en el mismo sentido en el circuito receptor. Hay muchos circuitos rectificadores diferentes, que producen grados variables de alisamiento en su salida de cc. Existen tres configuraciones básicas de rectificadores que son las siguientes: •
media onda
•
onda completa con derivación central
•
onda completa
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Una buena medida del alisamiento del voltaje de cc que sale de un circuito rectificador es el factor de rizado. El porcentaje de rizado en una fuente de potencia de cc se define como la relación del valor rms de los componentes de ca en el voltaje suministrado, con el valor de cc del voltaje.
En donde VCArms, es el valor rms de los componentes de ca del voltaje de salida y VCC es el componente de cc del voltaje en la salida. Cuanto más pequeño sea el factor de rizado en una fuente de alimentación, más suave la forma de la onda resultante cc. El componente de cc del voltaje de salida Vcc, es muy fácil de calcular, puesto que es justamente el promedio del voltaje de salida del rectificador:
El valor rms de la parte de ca del voltaje de salida es más difícil de calcular, puesto que el componente de cc del voltaje debe sustraerse primero. Sin embargo, el factor de rizado r puede calcularse con una fórmula diferente, pero equivalente, que no requiere el valor de rms del componente de ca del voltaje. Esta fórmula para el rizado es:
En donde Vrms, es el valor rms del voltaje de salida total y Vcc es la cc o voltaje promedio de salida del rectificador. RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA: El rectificador de onda completa utiliza ambas mitades de la señal senoidal de entrada, para obtener una salida unipolar, invierte los semiciclos negativos de la onda senoidal. En la figura 1 se muestra una posible estructuración en la que el devanado secundario es con derivación central para obtener dos voltajes vs , en paralelo con las dos mitades del devanado secundario con las polaridades indicadas.
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Cuando el voltaje de línea de entrada (que alimenta al primario) es positivo, las señales vs serán positivas; el D1 conduce y D2 esta polarizado inversamente, la corriente que pasa por D1 circulara por R y regresara a la derivación central del secundario. El circuito se comporta entonces como rectificador de media onda, y la salida durante los semiciclos positivos será idéntica a la producida por el rectificador de media onda. Durante el semiciclo negativo del voltaje de CA de la línea, los dos voltajes marcados como Vs serán negativos; el diodo D1 estará en corte y D2 conduce, la corriente conducida por D2 circulara por R y regresa a la derivación central. Por lo tanto durante los semiciclos negativos también el circuito se comporta como rectificador de media onda, excepto que ahora D2 es el que conduce. Es importante decir que la corriente que circula por R siempre circulara en la misma dirección y por lo tanto Vo será unipolar, como lo muestra la figura 1.1
Fig. 1.1 La onda de salida que se observa se obtiene suponiendo que un diodo conductor tiene una caída constante de voltaje VD0; por lo tanto la curva característica de transferencia del rectificador de onda completa toma la forma que muestra la figura 1.2
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Fig. 1.2 El rectificador de onda completa obviamente produce una onda más enérgica que la del rectificador de media onda. Para encontrar el PIV de los diodos en el circuito rectificador de onda completa se emplea la siguiente ecuación: PIV = 2Vs - VD0
EL RECTIFICADOR EN PUENTE: El circuito conocido como rectificador en puente por la similitud de su configuración con la del puente de Wheatstone, no requiere de transformador con derivación central, ventajoso sobre el circuito rectificador de onda completa de la figura 1, en la figura 2 se muestra una estructuración alternativa del rectificador de onda completa.
Fig. 2 En el rectificador en puente se hacen necesarios cuatro diodos en comparación con el circuito anterior. La operación del rectificador en puente consiste que durante los semiciclos positivos del voltaje de entrada Vs es positivo y la corriente es conducida a través del diodo D1, el resistor R y el diodo D2. Entre tanto los diodos D3 y D4 estarán polarizados inversamente; hay dos diodos en serie en la trayectoria de conducción y por lo tanto Vo será menor que Vs por dos caídas del diodo, esta es una desventaja del rectificador en puente. Para determinar el voltaje inverso de pico (PIV) se emplea la siguiente formula: PIV = Vs - 2VDO + VDO = Vs - VDO Otra ventaja de este circuito es que solo se hace necesaria aproximadamente la mitad del número de vueltas para el devanado secundario del transformador. Se puede visualizar que cada mitad del devanado secundario del transformador con derivación central se utiliza solo la mitad del tiempo. DIODO:
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Se forma juntando materiales tipo P y tipo N (usándose principalmente el Germanio y Silicio). En el momento en que son unidos los dos materiales, los electrones y los huecos en la región de la unión se combinan, dando por resultado una falta de portadores en la región cercana a la unión. A esta región de iones positivos y negativos descubiertos se le llama región de agotamiento, debido al agotamiento de portadores en esta región. El diodo se representa con el siguiente símbolo: Diodo de Ge = 0.7 V. Diodo de Si = 0.3 V. RESISTOR: Elemento que tiene la propiedad de oponer resistencia al flujo de corriente y se representa con el símbolo siguiente:
Unidad de medición: Ohm (). CAPACITOR: Es un elemento de dos terminales que consta de dos placas conductoras separadas por un material no conductor. La carga eléctrica se almacena en las placas y el espacio entre ellas se llena con un material dieléctrico. Para obtener mayor capacitancia es necesaria una estructura muy delgada con un área grande. La capacitancia puede establecerse como: C = "A / d Donde: es la Cte. Dieléctrica. A es el área de las placas. D el espacio entre placas. Su simbología y unidad de medición es: Unidad de medición: Faradio.
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Capacitancia:
Es una medida de la propiedad de un dispositivo para almacenar energía en la forma de cargas separadas o en la forma de un campo eléctrico.
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Ejercicios en el programa cocodrilo. Para este ejercicio es necesario escoger la versión del programa cocodrilo que vamos a usar, en mi caso escogí la versión 3.5 teniendo en cuenta el esquema dado por el instructor. Para solucionar el 1 ejercicio correspondiente a un circuito rectificador de onda completa debemos seguir los siguientes pasos: 1.
instalar el programa cocodrilo.
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2. . Después de instalar el programa empezamos a dibujar las resistencias, condensadores, osciloscopio y demás instrumentos mostrados en el esquema principal.
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3. luego de tener estos elementos empezamos a organizarlos y a verificar si nuestra onda realmente sale como una onda seno después de leer toda la información.
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4. Después de armar el circuito y verificar todos los valores de cada elemento podemos instalar el osciloscopio y verificar que la onda realmente sea una onda seno.
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2. Ejercicio de puente rectificador.
EL RECTIFICADOR EN PUENTE: El circuito conocido como rectificador en puente por la similitud de su configuración con la del puente de Wheatstone, no requiere de transformador con derivación central, ventajosa sobre el circuito rectificador de onda completa de la figura 1, en la figura 2 se muestra una estructuración alternativa del rectificador de onda completa.
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Fig. 2 En el rectificador en puente se hacen necesarios cuatro diodos en comparación con el circuito anterior. La operación del rectificador en puente consiste que durante los semiciclos positivos del voltaje de entrada Vs es positivo y la corriente es conducida a través del diodo D1, el resistor R y el diodo D2. Entre tanto los diodos D3 y D4 estarán polarizados inversamente; hay dos diodos en serie en la trayectoria de conducción y por lo tanto Vo será menor que Vs por dos caídas del diodo, esta es una desventaja del rectificador en puente. Para determinar el voltaje inverso de pico (PIV) se emplea la siguiente formula: PIV = Vs - 2VDO + VDO = Vs - VDO Otra ventaja de este circuito es que solo se hace necesaria aproximadamente la mitad del número de vueltas para el devanado secundario del transformador. Se puede visualizar que cada mitad del devanado secundario del transformador con derivación central se utiliza solo la mitad del tiempo.
Ejercicios en el programa cocodrilo. Para este ejercicio es necesario escoger la versión del programa cocodrilo que vamos a usar, en mi caso escogí la versión 3.5 teniendo en cuenta el esquema dado por el instructor. Para solucionar el 2 ejercicio correspondiente a un circuito rectificador de puente de onda completa debemos seguir los siguientes pasos: 1. instalar el programa cocodrilo.
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2. . Después de instalar el programa empezamos a dibujar las resistencias, condensadores, osciloscopio y demás instrumentos mostrados en el esquema principal.
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3. luego de tener estos elementos empezamos a organizarlos y a verificar si nuestra onda realmente sale como lo planeado en el diagrama después de leer toda la información.
4. Después de armar el circuito y verificar todos los valores de cada elemento podemos instalar el osciloscopio y verificar que la onda realmente sea una onda de medio plano.
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Notas y conclusiones: -
Es recomendable tener cuidado para que ninguno de estos elementos se nos puedan explotar.
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tener en cuenta los datos arrojados en cada esquema.
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Observar cuidadosamente cada elemento representado en el esquema.
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Tener en cuenta los símbolos de cada elemento a utilizar.
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Podemos utilizar otra versión del cocodrilo llamada cocodrilo Phycis que tiene mayores utilidades.
Análisis del circuito mixto y sus respectivas conclusiones.
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Conclusiones de acuerdo a la ley de ohm del circuito mixto: 1. De acuerdo a la ley de ohm podemos decir que no todos los bombillo encienden debido a:
2. Analizando la ley de ohm podemos ver que la corriente total y el voltaje que se distribuye en todo el circuito la cual es de : I: 544 mA
V:
3. Luego de implementar una serie de voltímetros y amperímetros en el circuito podemos sacar la potencia total de cada bombillo a través de la formula:
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V*I=P Voltaje * Corriente = Potencia. Bombillo 1: 16.0 v * 554 mA = 7.63 W Bombillo 2: 13.6 V * 204 mA = 484 mw Bombillo 3: 13.6 V * 340 mA = 807 mw Bombillo 4: 10.9 V * 544 mA = 1.45 W Bombillo 5: 10.9 V * 326 mA = 1.78 W Bombillo 6: 10.9 V * 217 mA = 1.19 W Bombillo 7: 5.47 V * 544 mA = 2.97 W
Podemos concluir que:
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• los bombillos que no alumbran tienen como causa que su potencia individual no almacena el voltaje entregado por la fuente, mientras que los primeros bombillos si lo hacen. • El primer bombillo alumbra más que los demás ya que recibe la mayor cantidad de voltaje y fuera de esto la almacena. • El programa cocodrilo nos permite tener la opción de usar elementos como el voltímetro y el amperímetro que nos ayudo en las conclusiones finales junto con sus valores.
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