By REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIOR NSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO «SANTIAGO MARIÑO» EXTENSIÓN- CARACAS ESCUELA 47 INGENIERIA EN SISTEMAS TAREA 1 FUENTES DE ALIMENTACION Autores: Armenta, José C. I.. p 21 . 133. 495 caracas, 07 de Diciembre de 2015 Fuentes de alimentación utilizando diodos. La mayoría de los aparatos electrónicos que tenemos en nuestras casas como el televisor y la computadora. Se conectan a la red eléctrica de corriente alterna, pero estos aparatos funcionan en corriente continua y además a tensiones más bajas.
Es por so que siempre llevan una fuente de alimentación o también llamada fuente de poder. construir o comprar ya montados. En la imagen que Sigue se puede identificar el diodo y su respectivo símbolo. Como vemos el símbolo de un diodo se encuentra encerrado en un cuadrado, es muy sencillo de dibujarlo y ayuda mucho a la hora de realizar esquemas. Tipos de diodos Existen varios tipos de diodos, solo resaltare los que de alguna forma son los más usados y de importancia de forma resumida.
Diodos Rectificadores: Este diodo, como el de tubo es un rectificador, tiene una amplia cobertura de usos, aunque con iferentes tamaños y características, dependiendo de la sección y función que vaya a llevar a cabo, en esencia es, rectificar señales, ya sea eliminando el componente de radiofrecuencia, en este caso usado como detector, o en las salidas de audio; también los vemos en las fuentes de alimentación encargados de rectificar la corriente alterna, ya sé que provenga de un transformador o directamente de la red eléctrica.
En la imagen a la derecha vemos un puente de diodos, estos vienen en un chip con los 4 diodos internamente, aunque pueden hacerse con 4 diodos normales. Diodos de tratamiento de señal (RF): Los diodos de tratamiento de señal necesitan algo más de calidad de fabricación que los rectificadores. Estos diodos están destinados a formar parte de etapas moduladoras, demoduladoras, mezcla y limitación de señales, etc.
Uno de los puntos más críticos en el diodo al momento de trabajar con media y alta frecuencia, se encuentra en la «capacidad de unión», misma que se debe a que 2 alta frecuencia, se encuentra en la «capacidad de unión», misma que se debe a que en la zona de la Unión PN se forman dos capas de carga de sentido opuesto que conforman una capacidad real. En los diodos de RF (radio frecuencia) se intenta que dicha capacidad sea reducida a su mínima expresión, lo cual ayudará a que el diodo conserve todas sus habilidades rectificadoras, incluso cuando trabaje en altas frecuencias.
Diodos de capacidad variable (VARICAP): La capacidad formada en los extremos de la unión PN puede resultar de gran utilidad cuando, al contrario de lo que ocurre con los diodos de RF, se busca precisamente utilizar dicha capacidad en provecho del circuito en el cual se está utilizando el diodo. Al polarizar un diodo de forma directa se observa que, además de las zonas onstitutivas de la capacidad buscada, aparece en paralelo con ellas una resistencia de muy bajo valor óhmico, lo que conforma un capacitor de elevadas pérdidas.
Sin embargo, si polarizamos el mismo en sentido inverso la resistencia en paralelo que aparece es de un valor muy alto, lo cual hace que el diodo se pueda comportar como un capacitor con muy bajas pérdidas. Diodo Zener: Cuando se estudian los diodos se recalca sobre la diferencia que existe en la gráfica con respecto a la corriente directa e inversa. Si polarizamos inversamente un diodo estándar y aumentamos la tensión llega un momento en que se origina un uerte paso de corriente que lleva al diodo a su destrucción.
Este punto se da por la tensión de ruptura del d 3 de corriente que lleva al diodo a su destrucción. Este punto se da por la tensión de ruptura del diodo. Se puede conseguir controlar este fenómeno y aprovecharlo, de tal manera que no se origine la destrucción del diodo. Lo que tenemos que hacer el que este fenómeno se dé dentro de márgenes que se puedan controlar. Fotodiodos: Algo que se ha utilizado en favor de la técnica electrónica moderna es la influencia de la energía luminosa en la ruptura de los enlaces de electrones situados en el seno onstitutivo de un diodo.
Los fotodiodos no son diodos en los cuales se ha optimizado el proceso de componentes y forma de fabricación de modo que la influencia luminosa sobre su conducción sea la máxima posible. Esto se obtiene, por ejemplo, con fotodiodos de silicio en el ámbito de la luz incandescente y con fotodiodos de germanio en zonas de influencia de luz infrarroja. Diodos Led (luminiscentes): Este tipo de diodos es muy popular, sino, veamos cualquier equipo electrónico y veremos por lo menos 1 ó más diodos led. Podemos encontrarlos en diferentes formas, tamaños y colores diferentes.
La forma de operar de un ed se basa en la recombinación de portadores mayoritarios en la capa de barrera cuando se polariza una unión Pn en sentido directo. En cada recombinación de un electrón con un hueco se libera cierta energía. Esta energía, en el caso de determinados semiconductores, se irradia en forma de luz, en otros se hace de forma térmica. Rectificador de media onda Debido a que un diodo pude mantener el 4 7 se hace de forma térmica. Debido a que un diodo pude mantener el flujo de corriente en una sola dirección, se puede utilizar para cambiar una señal de AC a una de DC.
En la figura se muestra un circuito rectificador de edia onda. Cuando la tensión de entrada es positiva, el diodo se polariza en directo y se puede sustituir por un corto circuito. SI la tensión de entrada es negativa el diodo se polariza en inverso y se puede remplazar por un circuito abierto. Por tanto cuando el diodo se polariza en directo, la tensión de salida a través del resistor se puede hallar por medio de la relación de un divisor de tensión sabemos además que el diodo requiere 0. 7 voltios para polarizarse asf que la tensión de salida esta reducida en esta cantidad (este voltaje depende del material de la juntura del diodo).
Cuando la polarización es inversa, la corriente es cero, de manera que la tensión de salida también es cero. Este rectificador no es muy eficiente debido a que durante la mitad de cada ciclo la entrada se bloquea completamente desde la salida, perdiendo así la mitad de la tensión de alimentación. por dicha razón este circuito tiene un alto factor de rizo que más adelante se hallara. Rectificador de Onda Completa Con Tap Central. El rectificador de onda completa utiliza ambas mitades de la onda senoide de entrada; para obtener una salida unipolar, invierte los semiciclos negativos de la onda senoidal.
En esta aplicación se utiliza en el devanado central del transformador con I de la onda senoidal. En esta aplicación se utiliza en el devanado central del transformador con la finalidad de obtener dos voltajes VS iguales, en paralelo con las dos mitades del devanado secundario con las polaridades indicadas. Cuando el voltaje de linea de entrada, que alimenta al devanado primario, es positivo, ambas señales marcadas como VS serán positivas. En este caso DI conduce y D2 estará polarizado inversamente. La corriente que pasa por Dlcirculara por la carga 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. Ahora, durante el semiciclo negativo del voltaje de ca de la línea, los voltajes marcados como VS serán negativos. Entonces DI estará en corte y D2 conduce. La corriente conducida por D2 circulara por la carga y regresa a la derivación central. Se deduce que durante los semiciclos negativos también el circuito se comporta como rectificador de media onda, excepto que ahora el diodo D2 es el que conduce.
Lo más importante es ue la corriente que circula por la carga siempre pasa por la misma dirección y el voltaje VO será unipolar. La onda de salida se obtiene suponiendo que un diodo conductor tiene una caída constante de voltaje VDO, es decir, se desprecia el efecto de la carga. Rectificador Puente El circuito conocido como rectificador en puente de winstone, no requiere de transformador con derivación cent conocido como rectificador en puente de winstone, no requiere de transformador con derivación central. Sin embargo en este se hacen necesario 4 diodos en comparación con los dos del rectificador de onda completa.
El circuito rectificador en puente opera así: Durante los semiciclos positivos del voltaje de entrada vs la corriente es conducida a través del diodo DI, el resistor R y el diodo D2 (por ser positivo). Entre tanto los diodos DB y D4 están polarizados inversamente. Consideremos la situación durante los ciclos negativos del voltaje de entrada. El voltaje secundario vs será negativo y entonces – vs será positivo, forzando la corriente a circular por D3, Ry Da; entre tanto los diodos DI y D2 estarán polarizados inversamente. Cabe anotar que durante los dos ciclos la corriente circula por
R en la misma dirección y por tanto vo siempre será positivo. Este circuito posee una deficiencia que es la generación de una tierra virtual de vida a la conexión que posee además sabemos que este circuito decremento el valor de la salida no en solo 0. 7 voltios, debido a la conexión que posee en serie este circuito. Si una de las terminales de la fuente se aterriza, ninguna de las terminales del resistor de carga se puede aterrizar; de lo contrario provocaría un lazo de tierra, que eliminaría uno delos diodos. Por tanto es necesario introducir un transformador a este circuito para aislar entre sí las dos tierras.
