Rectificador de media onda y de onda completa con filtro de condensador

El filtro es un tipo de dispositivo electrónico que se utiliza principalmente para realizar el procesamiento de señales. La función principal de este filtro es permitir los componentes de CA y bloquear los componentes de CC de la carga. La salida del circuito de filtro será una tensión continua estable. La construcción de un circuito de filtro puede hacerse con los componentes electrónicos básicos como resistencias, inductores y condensadores. Existen diferentes tipos de filtros: LPF (filtro de paso bajo), BPF (filtro paso banda), HPF (filtro de paso alto), filtro de condensador, etc. La función principal del condensador, al igual que la de un inductor en este circuito, es que un condensador permite la CA y bloquea la CC, mientras que un inductor sólo permite el suministro de componentes de CC y bloquea la CA. En este artículo se habla del filtro de condensadores mediante el rectificador de media onda y el rectificador de onda completa.


¿Qué es un filtro de condensador?

Un típico filtro de condensador el diagrama del circuito se muestra a continuación. El diseño de este circuito puede realizarse con un condensador (C) y una resistencia de carga (RL). La tensión de excitación del rectificador se da a través de los terminales de un condensador. Cuando la tensión del rectificador aumenta, el condensador se carga y suministra corriente a la carga.

Filtro de condensador

En la última parte del cuarto de fase, el condensador se cargará hasta el valor más alto de la tensión del rectificador que se denota con Vm, y entonces la tensión del rectificador empieza a reducirse. Cuando esto ocurre, el condensador comienza a descargarse a través de la tensión que se produce en él y en la carga. La tensión a través de la carga se reducirá poco porque el siguiente pico de tensión se produce instantáneamente para cargar el condensador. Este procedimiento se repetirá muchas veces y en la forma de onda de salida se verá que falta un rizado muy ligero en la salida. Además, la tensión de salida es superior porque se mantiene significativamente cerca del valor más alto de la tensión de salida del rectificador.

Entrada del filtro de condensadores
Entrada del filtro del condensador

Un condensador da una reactancia infinita a la CC. Para la CC, f=0

Xc = 1/ 2пfc = 1/2п x 0 x C = infinito

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Por lo tanto, un condensador no permite que fluya corriente continua a través de él.

Salida del filtro del condensador
Salida del filtro del condensador

El circuito de filtro de condensador es muy famoso por sus características, como el bajo coste, el menor peso, el pequeño tamaño y las buenas características. El circuito de filtro de condensador es aplicable para pequeñas corrientes de carga.

Rectificador de media onda con filtro de condensador

La función principal del rectificador de media onda es transformar la CA (corriente alterna) en CC (corriente continua). Sin embargo, la CC de salida adquirida no es pura y es una CC excitante. Esta CC no es constante y varía con el tiempo. Cuando esta corriente continua cambiante se suministra a cualquier tipo de dispositivo electrónico, puede que no funcione correctamente y que se dañe. Por esta razón, no será aplicable en la mayoría de las aplicaciones.

Rectificador de media onda con filtro de condensador
Rectificador de media onda con filtro de condensador

Por tanto, necesitamos una CC que no cambie con el tiempo. Para superar este problema y obtener una CC suave, habrá soluciones como el filtro. La CC energética incluye principalmente componentes de CA y CC. Así que aquí se utiliza un filtro para eliminar o reducir los componentes de CA en la salida. El filtro puede construirse con componentes como resistencias, condensadores e inductores. El diagrama del circuito del rectificador de media onda que utiliza un filtro de condensadores se muestra arriba. Este circuito se construye con una resistencia y un condensador. Aquí, la conexión del condensador «C» está en derivación con la resistencia de carga «RL».

Cuando se aplica una tensión alterna al circuito a lo largo del semiciclo positivo, el diodo deja pasar la corriente. Sabemos que el condensador proporciona una vía de alta resistencia a los componentes de corriente continua, así como una vía de baja resistencia a los componentes de corriente alterna. El flujo de corriente siempre opta por suministrar a través de una vía de baja resistencia. Así que cuando el flujo de corriente llega al filtro, los componentes de CA experimentan una resistencia baja y los de CC una resistencia alta del condensador. Los componentes de CC fluyen a través de la resistencia de carga (vía de baja resistencia).

A lo largo del tiempo de conducción, el condensador se carga hasta el valor más alto de la tensión de alimentación. Como la tensión entre las dos placas del condensador es equivalente a la tensión de alimentación, se dice que está completamente cargado. Cuando se carga, mantiene el suministro hasta que el suministro de CA i/p hacia el rectificador alcanza el semiciclo negativo.

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Una vez que el rectificador alcanza el semiciclo negativo, el diodo adquiere un sesgo inverso y deja de permitir el flujo de corriente a través de él. En ese momento, la tensión de alimentación es baja y la tensión de un condensador. Así, el condensador libera toda la corriente almacenada a través del RL. Esto impide que la tensión de carga o/p caiga a cero.

La carga y descarga del condensador depende principalmente de cuándo la tensión de entrada es menor o mayor que la tensión del condensador. Una vez que el rectificador alcanza el semiciclo positivo, el diodo adquiere una polarización hacia delante y permite el flujo de corriente para que el condensador se cargue de nuevo. El filtro del condensador a través de una gran descarga generará una tensión continua extremadamente suave. Por tanto, con este filtro se puede conseguir una tensión continua suave.

Rectificador de onda completa con filtro de condensador

La función principal del rectificador de onda completa es convertir una CA en CC. Como su nombre indica, este rectificador rectifica los dos semiciclos de la señal de CA i/p, pero la señal de CC adquirida en el o/p sigue teniendo algunas ondas. Para disminuir estas ondas en el o/p se utiliza este filtro.

En el circuito rectificador de onda completa que utiliza un filtro de condensador, el condensador C está situado a través de la resistencia de carga RL. El funcionamiento de este rectificador es casi el mismo que el de un rectificador de media onda. La única diferencia es que el rectificador de media onda sólo tiene medio ciclo (positivo o negativo), mientras que el rectificador de onda completa tiene dos ciclos (positivo y negativo).

Rectificador de onda completa con filtro de condensador
Rectificador de onda completa con filtro de condensador

Una vez que se aplica la tensión CA i/p a lo largo del semiciclo positivo, el diodo D1 se polariza hacia delante y permite el flujo de corriente, mientras que el diodo D2 se polariza hacia atrás y bloquea el flujo de corriente.

A lo largo del medio ciclo anterior, la corriente en el diodo D1 obtiene el filtro y energiza el condensador. Pero la carga del condensador se producirá sólo cuando la tensión aplicada sea superior a la del condensador. En primer lugar, el condensador no se cargará, ya que no habrá tensión entre las placas del condensador. Por lo tanto, cuando se conecte la tensión, el condensador se cargará inmediatamente.

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A lo largo de este tiempo de transmisión, el condensador se carga hasta el valor más alto del suministro de tensión i/p. El condensador incluye una carga máxima en el cuarto de onda del semiciclo positivo. En este momento, el suministro de tensión es equivalente a la tensión del condensador. Una vez que la tensión alterna empieza a caer y se convierte en menor que la tensión del condensador, el condensador empieza a descargarse gradualmente.

Cuando el suministro de tensión CA i/p adquiere el semiciclo negativo, el diodo D1 se pone en polarización inversa, pero el diodo D2 se pone en polarización directa. A lo largo del semiciclo negativo, el flujo de corriente en el segundo diodo consigue el filtro para cargar el condensador. Pero la carga del condensador se produce simplemente mientras la tensión alterna aplicada es superior a la tensión del condensador.

El condensador del circuito no está totalmente cargado, por lo que la carga de éste no se produce instantáneamente. Una vez que el suministro de tensión es superior a la tensión del condensador, éste se carga. En ambos semiciclos, el flujo de corriente será en la misma dirección a través de la resistencia de carga RL. De este modo, adquirimos o bien todo el medio ciclo positivo o bien el medio ciclo negativo. En este caso, podemos obtener el medio ciclo positivo total.

Rectificador de media onda y onda completa con salidas de filtro de condensador
Rectificador de media onda y onda completa con salidas de filtro de condensador

Por lo tanto, se trata de qué es un filtro y el filtro de condensadores, rectificador de media onda con filtro de condensador y rectificador de onda completa con filtro de condensador y sus formas de onda tanto de entrada como de salida. Además, si tienes alguna duda sobre este concepto o cualquier información técnica, por favor, danos tu opinión comentando en la sección de comentarios de abajo. Aquí tienes una pregunta, ¿cuáles son las aplicaciones del filtro de condensador?

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