Diodos: Rectificadores

    Una de las aplicaciones de los diodos es el de rectificar una señal periódica en corriente alterna; bien sea senoidal, cuadrática o triangular, pero ¿Qué es la rectificación de una señal?

    Se le llama rectificación de una señal cuando mediante un circuito electrónico formado por diodos o circuitos integrados modifica una señal de corriente alternar; es decir periódica con picos positivos y negativos, y la transforma en una señal de corriente continua con componentes DC, también llamadas señales DC pulsantes. Cuando uno comienza el estudio de circuitos eléctricos y electrónicos tiene el mal concepto de que solo existen señales AC y señales DC, pero la verdad es que también existen señales de corriente continua (CC) los cuales poseen voltajes pico y riso, la característica principal de este tipo de señales es que solo poseen un polo y existen pequeños picos de tensión.

    Hoy en día existen circuitos integrados que realizan el proceso de rectificación como el KBPC808 el cual es un rectificador de onda completa y cumple con ciertas características especificadas en su hoja de datos o "Datasheet". Sin embargo, se debe mencionar, explicar y plasmar el uso de diodos como rectificadores para entender como funcionan los circuitos integrados y los datos plasmados en la hoja de datos.

Rectificadores de Media Onda

    Los rectificadores de media onda eliminan uno de los polos de una señal de corriente alterna; bien sea la negativa o la positiva, por lo que en su salida resultará una señal a pulsos de corriente continua con solo ondas positivas o negativas. 

    Este funciona de la siguiente manera, en la figura anterior cada vez que la señal de voltaje entre por el ánodo el diodo funcionará con un voltaje de consumo "Vd", mientras que cuando la señal de voltaje entre por el cátodo el diodo no funcionará, por ende se mostrará como un circuito eléctrico y no existirá paso de corriente. Como en Venezuela la frecuencia es de 60 Hz, entonces los pulsos de voltaje se darán cada 8.33 milisegundos.

    

    Se procederá a simular a través del programa proteus el circuito de rectificador de media onda.

Rectificadores de Onda Completa

    A diferencia de los rectificadores de media onda, este tipo de rectificadores no eliminan uno de los polos de la señal sino que invierten la polaridad del polo, así se elimina la señal a pulso y se aprovecha de mejor manera el voltaje, bien dicho esto existen dos tipos de rectificadores de onda completa a 2 diodos llamado "rectificador con toma central" y a 4 diodos llamado "puente rectificador".

    Empezando por el rectificador a 2 diodos, se le llama "Tap" a las derivaciones que puede tener un transformador; es decir, además de tener los 2 conectores principales, se puede cambiar el tap para aumentar o disminuir el número de vueltas de un transformador por ende cambiar el voltaje del mismo, sabiendo que el voltaje reflejado en los bobinado es directamente proporcional al número de vueltas.

    El funcionamiento es sencillo, básicamente al utilizar la toma central de un transformador como la tierra del circuito permites un punto de devolución de corriente donde no se incluyan las ramas principales, por lo que a dichas ramas se le coloca un diodo de tal manera que cuando la señal este en su polo positivo solo un diodo se active y el otro impida que la corriente llegue al otro extremo del transformador para evitar un cortocircuito, y funciona de la misma forma con el polo negativo y dado que entra por el extremo positivo de la resistencia el polo de la señal se invierte. A continuación la demostración utilizando Proteus.

    Ahora analizaremos el segundo rectificador de onda completa, el puente rectificador utiliza 4 diodos y al igual que el anterior, invierte la polaridad de una de las ondas para que la función sea una señal continua y no a pulsos.

    El puente rectificador funciona de la siguiente manera, cuando la onda se encuentre en el polo positivo la corriente pasa por los diodos polarizando la resistencia, de igual manera cuando la onda esta en el polo negativo y la corriente polariza la resistencia de la misma manera, se realiza esta conexión debido a como entra la corriente en la resistencia. Además el puente rectificador posee ventajas con respecto al circuito con toma central, la primera es que hace innecesario el uso de una toma central, lo cual es importante porque se puede aprovechar el bobinado del transformador pleno y segundo el VPI que cualquier diodo debe soportar; sin ruptura, es solo la mitad del correspondiente del circuito con toma centra.