Los circuitos que convierten la corriente alterna (CA) en corriente continua (CC) se conocen como rectificadores. Si tales rectificadores rectifican tanto los medios ciclos positivos como los negativos de una forma de onda alterna de entrada, los rectificadores se denominan rectificadores de onda completa. Alternativamente, podemos decir que un rectificador es un dispositivo que convierte la corriente alterna (AC) en corriente continua (DC). Lo hace utilizando un diodo o un grupo de diodos. Sabemos que un diodo permite la corriente sólo en una dirección y bloquea la actual en el otro. Usamos este principio para construir varios rectificadores.
Podemos clasificar los rectificadores en dos tipos:
- Rectificador de media onda
- Rectificador de onda completa
Discutiremos aquí Rectificador de onda completa. Cuando usamos un rectificador de media ondauna cantidad significativa de energía se desperdicia ya que la única mitad de cada ciclo pasa a través de ella y la otra el ciclo se bloquea. Además, el rectificador de media onda no es eficiente (40,6%) y no podemos usarlo para aplicaciones que necesitan una salida de CC suave y constante. Para una CC más eficiente y estable, usaremos un rectificador de onda completa.
Un rectificador de onda completa convierte ambas mitades de cada ciclo de una onda alterna (señal de CA) en una señal pulsante de CC.
Podemos clasificar aún más rectificadores de onda completa en
- Rectificador de onda completa con toma central
- Puente rectificador de onda completa
Rectificador de onda completa con toma central
Construcción de un rectificador de onda completa con toma central
Un sistema rectificador de onda completa con toma central consiste en:
- Transformador central
- Dos Diodos
- Carga resistiva
Transformador central: Es una normal… transformador con una ligera modificación. Tiene un cable de adición conectado al centro exacto del devanado secundario. Este tipo de construcción divide el voltaje AC en dos voltajes iguales y opuestos, a saber, voltaje +Ve (Va) y -Ve voltaje (Vb). La producción total voltaje es 
El diagrama de circuito es el siguiente
Funcionamiento del Rectificador de Onda Completa con toma central
Aplicamos un voltaje de CA a la entrada transformador. Durante el medio ciclo positivo del voltaje de CA, el terminal 1 será positivo, el centro de la toma estará a cero potencial y el terminal 2 será de potencial negativo. Esto llevará a un sesgo hacia adelante en el diodo D1 y causar actual para que fluya a través de él. Durante este tiempo, diodo D2 está en sesgo inverso y bloqueará la corriente a través de él.
Durante el medio ciclo negativo del voltaje de CA de entrada, el terminal 2 se convertirá en positivo con respecto al terminal 2 y al centro de la toma. Esto conducirá a un sesgo hacia adelante en el diodo D2 y hacer que la corriente fluya a través de ella. Durante este tiempo, el diodo D1 está en sesgo inverso y bloqueará la corriente a través de él.
Durante el ciclo positivo, el diodo D1 y durante el ciclo negativo el diodo D2 y durante el ciclo positivo. Como resultado, se permite el paso de ambos medios ciclos. El voltaje promedio de salida de CC aquí es casi el doble de la salida de CC voltaje de un rectificador de media onda.
Formas de onda de salida
Circuito de filtro
Obtenemos un voltaje de CC pulsante con muchas ondulaciones como salida del rectificador de onda completa con toma central. No podemos usar esta pulsación para aplicaciones prácticas. Así que, para convertir el voltaje de CC pulsante en voltaje de CC puro, usamos un circuito de filtro como se muestra arriba. Aquí colocamos un condensador a través de la carga. El funcionamiento del circuito del filtro capacitivo es hacer un cortocircuito en las ondas y bloquear el componente de CC para que fluya por otro camino y esté disponible a través de la carga. Durante la media onda positiva, el diodo D1 comienza a dirigir. El condensador no está cargado, y cuando aplicamos un voltaje de CA de entrada que resulta ser más que el voltaje del condensador, éste se carga inmediatamente hasta el valor máximo del voltaje de entrada. En este punto, la tensión de alimentación es igual a la tensión del condensador.
Cuando el voltaje de CA aplicado comienza a disminuir y es menor que el del condensador, el el condensador comienza a descargarse lentamente, pero esto es más lento cuando se compara con la carga del condensador y no tiene suficiente tiempo para descargarse completamente y la carga comienza de nuevo. Así que alrededor de la mitad de la carga presente en el condensador se descarga. Durante el ciclo negativo, el diodo D2 comienza a realizar, y el proceso anterior se repite. Esto causará que el actual para que fluya en la misma dirección a través de la carga.
Puente rectificador de onda completa
Construcción de un puente rectificador de onda completa
Un puente rectificador de onda completa es un tipo de rectificador que utiliza cuatro diodos o más en la formación de un puente. Un sistema de puente rectificador de onda completa consiste en
- Cuatro Diodos
- Carga resistiva
Usamos los diodos, a saber, A, B, C y D, que forman un circuito puente. El circuito es el siguiente
Principio del puente rectificador de onda completa
Aplicamos un AC a través del puente. Durante el medio ciclo positivo, la terminal 1 se vuelve positiva y la terminal 2 se vuelve negativa. Esto causará que los diodos A y C se polaricen hacia adelante, y la corriente fluirá a través de él. Mientras tanto, los diodos B y D se polarizarán en sentido inverso y bloquearán la corriente a través de ellos. La corriente fluirá de 1 a 4 a 3 a 2.
Durante el medio ciclo negativo, la terminal 1 se convertirá en negativa, y la terminal 2 se convertirá en positiva. Esto causará que los diodos B y D se desvíen hacia adelante y permitirá que la corriente los atraviese. Al mismo tiempo, los diodos A y C se polarizarán en sentido inverso y bloquearán la corriente que pasa por ellos. El actual fluirá de 2 a 4 a 3 a 1.
Circuito de filtro
Obtenemos un voltaje de CC pulsante con muchas ondas como salida del puente rectificador de onda completa. No podemos usar este voltaje para aplicaciones prácticas. Así que, para convertir el voltaje de CC pulsante en voltaje de CC puro, usamos un circuito de filtro como se muestra arriba. Aquí colocamos un condensador a través de la carga. El funcionamiento del circuito de filtro capacitivo es hacer un cortocircuito en las ondas y bloquear el componente de CC para que fluya por otro camino y que sea a través de la carga. Durante la media onda, los diodos A y C conducen. Carga el condensador inmediatamente hasta el valor máximo de la tensión de entrada. Cuando la tensión pulsante rectificada comienza a disminuir y es menor que la tensión del condensador, éste comienza a descargarse y suministra corriente a la carga. Esta descarga es más lenta si se compara con la carga del condensador, y no tiene suficiente tiempo para descargarse por completo y la carga comienza de nuevo en el siguiente pulso de la forma de onda del voltaje rectificado. Así que alrededor de la mitad de la carga presente en el condensador se descarga. Durante el ciclo negativo, los diodos B y D comienzan a conducir, y el proceso anterior ocurre de nuevo. Esto hace que la corriente continúe fluyendo en la misma dirección a través de la carga.
Características de un rectificador de onda completa
Factor de Onda (Ripple Factor)
La salida que obtendremos del rectificador consistirá en componentes tanto de CA como de CC. Los componentes de CA son indeseables para nosotros y causarán pulsaciones en la salida. Estos componentes AC no deseados se llaman Ripple. La expresión factor de ondulación se da por encima de donde Vrms es el Valor RMS del componente AC y Vdc es el componente de DC en el rectificador.
Para el rectificador de onda completa con toma central, obtenemos = 0,48
Nota: Para construir un buen rectificador, necesitamos mantener el factor de ondulación lo más bajo posible. Podemos usar condensadores o inductores para reducir las ondulaciones en el circuito.
Eficiencia del rectificador ()
La eficiencia del rectificador es la relación entre la potencia de CC de salida y la de CA de entrada.
Para el rectificador de onda completa con toma central,max = 81.2%
Factor de forma (F.F)
El factor de forma es la relación entre Valor RMS y el valor promedio.
Para el rectificador de onda completa con toma central, FF = 1.11
Ventajas de los rectificadores de onda completa
- Los rectificadores de onda completa tienen una mayor eficiencia de rectificación que rectificadores de media onda. Esto significa que convierten la CA en CC de manera más eficiente.
- Tienen una baja pérdida de energía porque no voltaje se desperdicia en el proceso de rectificación.
- El voltaje de salida de un rectificador de onda completa con toma central tiene menos ondulaciones que los rectificadores de media onda.
Desventajas de los rectificadores de onda completa
- El rectificador de toma central es más caro que el rectificador de media onda y tiende a ocupar mucho espacio.
