Fuentes de alimentación I – El rectificador de doble onda

En este artículo comienza una serie de ellos dedicada al diseño de fuentes de alimentación lineales.

Empezaremos con este, que describe como convertir la corriente alterna en continua, gracias a un rectificador de doble onda. En posteriores artículos se irá añadiendo a este circuito el filtro, estabilizador, etc.

También vamos a realizar una simulación del circuito con el simulador LTspice de Linear Technology. Este simulador es gratuito y lo podéis descargar desde este enlace

Os recomiendo que os bajéis la versión LTspiceXVII, que está mas actualizada. La versión LTspiceIV es para Windows XP.

Los conocimientos necesarios para realizar la simulación son mínimos. Realice hace ya algún tiempo una serie de screencast para aprender a usarlo.

Os dejo un enlace de un video en YouTube, en el que se dibuja un rectificador como el de este artículo: https://youtu.be/uucK4mDS3yQ

Bueno, volvamos al circuito del artículo. Empezaremos dibujando el esquema de la fuente de alimentación básica sin filtrar, que es el que sigue:

doble-onda_1
Rectificador de onda completa junto con una carga simulada (R1).

Como podréis observar, la directiva que incluye la librería del diodo 1N4007 apunta a un fichero que está ubicado en Internet.

Esta directiva, podría haber apuntado a un fichero local que sería de la forma siguiente: http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/1N4007.REV0.SP3

La otra directiva, indica los parámetros de la simulación. Esto ya lo veremos mas adelante. Basta de momento con que sepáis que lo que hacemos es analizar el transitorio.

En los esquemas que publicaré en este blog, incluiré los modelos utilizados de esta forma si es que utilizo LTSpice, así los resultados obtenidos por vosotros y por mí serán idénticos (si el proveedor no cambia el modelo en su página web). Esto lo hago así debido a que los modelos de spice tienen o suelen tener derechos de autor.

Todos los modelos de las simulaciones que se hagan en este blog, estarán enlazados a su archivo ubicado en Internet. Los bajáis a vuestro PC y ya está, si es que queréis conservarlos. No es mala idea el tener una carpeta para cada esquema junto con sus modelos en ella incluidos.

Como hemos dicho, el circuito mostrado es el de un rectificador de doble onda. La tensión de pico que genera la fuente es de 18 voltios. Si tenemos en cuenta la caída de tensión en los diodos (0.7 voltios en cada uno), obtendremos la tensión en la salida.

Vsal=18 - 1.4 = 16.6 \ voltios

Cuando queramos comprar el transformador, deberemos facilitar al vendedor la tensión eficaz, que es igual a la de pico dividida por la raíz de 2.

Veficaz=\frac {18} {\sqrt{2}}=12.73 \ voltios

Para realizar la simulación, debéis de hacer clic en el siguiente icono que se parece a un “hombre corriendo” en la esquina superior izquierda, como se indica a continuación:

doble-onda_2

En la gráfica se puede ver también como la corriente de salida es de 16.6 miliamperios. La corriente es de la misma forma que la de la tensión de salida (la carga es puramente resistiva).

También observamos que la frecuencia de la salida es el doble que en la de red.

doble-onda_3
Tensión y corriente de salida del rectificador.

Esta frecuencia de la tensión de salida es de 100 Hercios. Si el rectificador fuera de media onda, la frecuencia a la salida sería la misma que la de entrada, esta sería de 50 hercios en España.

Y eso es todo de momento. En el próximo artículo dedicado a las fuentes de alimentación, veremos como filtrar la tensión de salida mediante un condensador electrolítico.

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