Puente de diodos
Comprende qué es y cómo funciona un puente de diodos de manera simple.
¿Qué es un puente de diodos?
El puente de diodos o también llamado puente rectificador o puente de Graetz es un circuito rectificador de onda completa, el puente de diodos requiere de cuatro diodos rectificadores o diodos de potencia conectados en serie en forma de puente, la principal ventaja de este circuito de puente rectificador permite la rectificación de onda completa de un transformador que no tenga una toma central (tap central) lo que reduce su tamaño y costo.
Aunque se puede utilizar cuatro diodos rectificadores o de potencia para hacer un puente de diodos es posible encontrar componentes electrónicos que ya disponen internamente de 4 diodos y listo para utilizar, estos “puentes de diodos” tienen rango de diferentes voltajes, corriente, tamaños y demás datos que podremos verificar en la hoja de datos de cada componente.
Puente rectificador de diodos
Como se muestra en la imagen se dispone de 4 diodos (D1, D2, D3 y D4) los cuales están conectados en serie con un respectivo par opuesto, de los cuales únicamente dos diodos conducen la corriente durante cada medio ciclo.
Semiciclo positivo del puente de diodos
Durante el semiciclo positivo los diodos D1 y D2 son los que conducen en serie, mientras que los diodos D3 y D4 tienen polarización inversa por lo tanto se comportarían como un circuito abierto.
Semiciclo negativo del puente de diodos
Durante el semiciclo negativo los diodos D3 y D4 son los que conducen en serie, mientras que los diodos D1 y D2 tienen polarización inversa por lo tanto se comportarían como un circuito abierto.
Nota: Se puede observar en la imagen del semiciclo positivo y semiciclo negativo que la dirección de la corriente en la carga es la misma.
Como la corriente que fluye a través de la carga es unidireccional, el voltaje desarrollado a través de la carga también es unidireccional, se debe considerar que los diodos tendrán una caída de voltaje de aproximadamente 0.7V por diodo, esto quiere decir que en cada semiciclo se tiene una caída de 1.4V (2 diodos * 0.7 V = 1.4V).
Puente de diodos con capacitor de suavizado
El condensador de suavizado se utiliza para filtrar o aplanar el rizado y de esta manera eliminar las ondulaciones presentes en la forma de salida correspondiente al voltaje en corriente directa, un valor de capacitancia demasiado bajo tendrá poco efecto en aplanar el rizado, es por eso que al tener un valor de capacitancia mayor la tensión de salida será casi tan suave como la corriente directa pura.
Nota: como regla general se busca tener una ondulación de menos de 100mV pico a pico.
Calculo para el voltaje de ondulación:
Donde:
- Vr es el voltaje de rizado de pico a pico.
- I es la corriente de carga pulsante en amperios.
- fr es la frecuencia de ondulación (La frecuencia de ondulación es igual a f en un rectificador de media onda e igual a 2f en un rectificador de onda completa.
- C es la capacitancia en Faradios.