Los rectificadores, los reyes del AC/DC
Aloha Eurovisivos del mundo! Nada, que España en Eurovisión nada de nada… Pero no nos echemos a llorar que eso lo teníamos más que asumido eh!
Así que vamos a lo que nos interesa (O nos puede interesar…) que es eso del AC/DC (¿Hago la broma del grupo de música o no? ¿La hago o no? ¡Qué hago!!!!! Bueno mejor lo dejo, que este es un blog serio…). Es decir la corriente alterna (AC, Alternating Current) y la continua (DC, Direct Current). THUNDERSTRUCK!!! (Mier**, se me escapó…).
Así que vamos al lío que no me quito la canción de la cabeza…
AC/DC ¿Qué es eso de corriente alterna y continua?
Cuando la corriente llega a tu casa llega en alterna. Esto significa que la corriente tiene forma de onda sinusoidal (Así para arriba y para abajo). Esto se hace porque permite transportes largos sin pérdida de potencia excesiva. Es por eso que a veces escuchas eso de 50 o 60Hz.
La corriente es una onda que sube y baja en esa frecuencia, digamos que los electrones no tienen una dirección fija sino que va variando según el momento. Por otra parte, los cambios de voltaje en alterna son más sencillos. Pero si sube y baja… ¿Por qué se dice que son 220V?
La razón es porque estos 220V son lo que se llama voltaje eficaz. Digamos que es la tensión que tendríamos si fuese continua pero sin serlo.
¿Y eso de continua de qué va? Pues la corriente continua no cambia ni se mueve, es la que encuentras en las pilas y baterías y la peculiaridad que tiene es que si son 12 Voltios, lo son todo el tiempo, es un nivel de tensión que se mantiene hasta que la fuente se apaga o se acaba la batería.
Tu Arduino, tu PC, tu teléfono… Todos utilizan corriente continua. Lo que pasa es que dentro de sí llevan convertidores de corriente continua a corriente alterna para que tú puedas utilizar tus aparatos conectándolos directamente al enchufe de casa. Bueno, en el caso de Arduino el convertidor de alterna a continua lo tiene el jack que conectas para alimentarlo (en el caso de Arduino UNO).
Rectificadores de media onda y de onda completa
Para pasar de AC a DC (Aaahhh Aaaahh Aaaaaah Thunder…) lo que se utiliza es una cosa llamada rectificador. Los rectificadores se componen de diodos rectificadores que son los que permiten la transformación. Dentro de los rectificadores están los monofásicos y los trifásicos (tres fases), yo solo voy a hablar de los primeros que son los sencillos.
Una vez ahí tenemos rectificadores de media onda y de onda completa. Si te acuerdas te he dicho antes que la señal alterna (AC) estaba formada por sinusoides, pequeñas montañas que suben y bajan. Estas montañas tienen un pico con voltaje positivo y otro con voltaje negativo.
Pues si transformamos la señal a continua utilizando solamente las montañas con voltaje positivo tendremos un rectificador de media onda. Si lo hacemos utilizando las montañas de voltaje positivo y negativo estaremos utilizando un rectificador de onda completa.
Rectificadores de media onda
Para los rectificadores de media onda se utiliza un diodo ya que solamente quiero dejar pasar la corriente en un sentido, el sentido positivo. Un ejemplo es el de la imagen:
Como ves en la imagen eliminamos la parte negativa de la onda. Eso sucede porque al entrar en el circuito el voltaje positivo el diodo conduce la corriente y deja pasar la señal. Cuando le llega el turno a la parte negativa de la onda el diodo se niega a dejar pasar la corriente y es como si hubiésemos abierto un interruptor, tenemos un circuito abierto.
El diodo crea una caída de 0.7 Voltios por lo que cuando deja pasar la corriente hay una pérdida de 0.7 Voltios y cuando no deja pasar pues tenemos 0 Voltios. Este tipo de rectificador es muy sencillo como ves, pero lo que haces es perder la mitad de la energía. De hecho, el voltaje eficaz final es 0.45 veces el inicial… Así que fíjate si tiene pérdidas el circuito…
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Rectificadores de onda completa
Por otra parte está el rectificador de onda completa, que éste lo que hace es dejar pasar lo positivo y pasar lo negativo a positivo, creando una serie de montañas positivas y seguidas. El circuito sería el de la imagen siguiente:
Al igual que antes, ves que hay dos bobinas, eso es el transformador del que ya hablamos la semana pasada. El transformador lo que hace es convertir el voltaje al adecuado y luego el rectificador ya pasa de alterna a continua. Ahí es cuando la parte positiva pasa por el primer diodo (D1) y la parte negativa por el segundo (D2) esto es por cómo están posicionados. Así siempre se deja pasar la corriente y siempre es en positivo porque a R, la carga, siempre le llega la corriente de manera positiva (entra por arriba y sale por abajo).
Otra opción es utilizar cuatro diodos:
De manera que cuando la montaña es positiva, la corriente pasa por el primer diodo y vuelve por el último para poder cerrar el circuito. En el caso en que el voltaje es negativo la corriente pasa por el segundo diodo y vuelve por el tercero para cerrar el circuito y convertir la montaña negativa en montaña positiva. Este rectificador se llama de puente doble de Graetz.
El filtrado del rizado de la señal… ¡THUNDER!
Y ya tienes tu señal. El problema es que si te fijas en las imágenes de los rectificadores… La salida debería ser continua, una línea… Y no lo es. Para eso se le añaden filtros RC de manera que se reduzca lo que se llama el rizado de la señal. De esta manera se filtra la señal para que quede lo más uniforme posible.
Esto no implica que vaya a ser recta y un escalón perfecto ya que el rizado lo reduciremos, pero seguirá estando ahí. Dependiendo de lo bien que lo hagamos filtrando estará en mayor o menor medida, pero ahí estará porque la perfección en este mundo aún no existe (Don perfecto se murió, dice mi abuela…)
Así que ya sabes de qué va esto de los rectificadores, ¿Nos vemos en los comentarios? ¡THUNDERSTRUCK!
