Lab 3. rectificación-Rizado renovabo (4) (1)

SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓN DE CALIDAD

GUÍA DE LABORATORIOELECTRÓNICA IPráctica 3: Rectificación y Filtrado

VERSIÓNNo. 0.1

CÓDIGO

FECHA EDICIÓN12/04/11

PÁGINA 1 de 10

1. Objetivos: - Implementar las diferentes topologías de

circuitos rectificadores usando diodos.- Identificar las principales características de un

circuito rectificador.- Determinar las diferencias entre los circuitos

rectificadores de media onda y onda completa.- Identificar las características de los elementos

utilizados en el proceso de rectificación.- Diferenciar entre la rectificación con puente de

diodos y con transformador usando su derivación central.

2. Materiales 4 diodos de Silicio 1N4001 o equivalente 1 Puente de rectificador Referencia ECG 5304

(1.5Amp.) o equivalente 1 transformador con secundario con derivación

central (6 – 0 – 6V o similar) Resistencias de ½ W Condensadores electrolíticos a 25 V de 10µF,

1000µF. Manual ECG (NTE), Generador de señales,Osciloscopio (con 2 puntas),

Multímetro, Protoboard y cables de conexión

3.Procedimiento3.1 Rectificador de media onda: Circuito N°1

- Utilice una onda SENOSOIDAL (5Vpp 60Hz)

- Graficar la señal de entrada (CANAL1) y señal de salida en la resistencia (CANAL2) con su nivel pico de voltaje.

Escala 1Vol/Div Escala 0.5Vol/DivEscala = 5ms Time/Div Escala= 5ms Time/Div5Vpp

- Medir, usando un voltímetro en DC, el voltaje promedio en la carga

-

En el circuito anterior, invertir la posición del diodo y volver a graficar la señal de salida en la resistencia

IMPORTANTE: Recuerde entregar antes del laboratorio la respectiva simulación marcada con los integrantes del grupo y anexar una copia a este informe.

1

ESTUDIANTES FECHA1 Carlos Andrés Guzmán 21/02/2012

2 jhon Fredy Reinosa GRUPO

3 Oscar Andrés Campos 401

4 Alexander Campaz

Vdc medido = 0.55 V

Justificación matemática Vdc = 0,318 Vp x ( 2.5 – 0.7) 0,318 x ( 2.5 – 0.7) Vdc calculado = 0.57 V



VERSIÓNNo. 0.1

CÓDIGO


PÁGINA 2 de 10

- Explicar los resultados obtenidos para las gráficas anteriores basados en la teoría:Como una señal A.C esta compuesta de dos ciclos, uno positivo y otro negativo el diodo dejara pasar uno u otro ciclo (+ o - ) dependiendo como este conectado el diodo.

3.2 Volver sobre el circuito N°1, señal de entrada5VppSenoidal pero esta vez vamos a aumentar laFrecuencia en el Generador de Señales hasta que la señal de salida en R empiece a mostrar distorsión, registrar ésta frecuencia

Frecuencia = 1.2 KHz

Graficar la señal de salida con Distorsión

Medir el voltaje DC o promedio en la carga a medida que aumenta la frecuencia¿Cuál es el comportamiento?

A mayor frecuencia el voltaje de la carga varía tendiendo a disminuir.

Explicar el resultado obtenido

Se produce un funcionamiento anormal por el incremento de la frecuencia la cual genera o produce cambios en el voltaje de la carga.

3.3 Rectificador de media onda con transformador Circuito N°2

-Medir el voltaje RMS o AC en el secundario y el voltaje DC o promedio en la resistencia

Valores Medidos

VRMS = 6.8 V F Vdc = 2.92 V

Valores CalculadosVRMS = 0,707 Vp Vdc = 0,318 Vp

2



VERSIÓNNo. 0.1

CÓDIGO


PÁGINA 3 de 10

Vp = 6,8 V0,707

=¿ 9,47

V

Vdc = 0,318 x( 9,47V-0,7) = 2,78 V

- Graficar la señal en R vista en el osciloscopio con su nivel pico de voltaje.

ESCALA (5 V/D) (1.9 ms TIME/DIV) 9,5 v

3.4 Rectificador de media onda con rizado: Circuito N°3

- Graficar la señal de salida vista en el osciloscopio y determinar el voltaje de Rizo pico a pico en la gráfica para un condensador de 10µf y de 1000µf ESCALA= (5 V/D) (2ms TIME/DIV)

Grafica en V0 con c =10uF grafica en V0 con c =1000uF - Medir el voltaje en la carga para cada caso

C= 10µfVoltímetro en ac Voltímetro en DCVRMS de RIZO =

2,15 V

V promedio = Vdc =

5,69 V

C= 1000µfVRMS de RIZO =

380 ml V

V promedio = Vdc =

8,69 V

- Calcular el porcentaje de Rizado para cada caso

3

C= 10µf

% RIZO= VRIZO RMS X 100% Vdc

% RIZO =2,15V5,69V

x 100 %=37 ,78%

C= 1000 µf % RIZO =

380 mV8,69V

x 100 %=4 , 37

%



VERSIÓNNo. 0.1

CÓDIGO


PÁGINA 4 de 10

Explicar los resultados con respecto al cálculo del porcentaje de rizadoCon respecto al porcentaje de rizado obtenido para ambos condensadores, se puede decir que al incrementarse La capacidad del condensador se reduce el porcentaje de rizo debido a que El voltaje rms de rizo decrece y El voltaje DC crece mejorando de esta manera El porcentaje de rizo y obteniendo una señal más pura.

3.5 Rectificador de onda completa: Circuito N°4

Montar el circuito N°4 y graficar la señal de entrada (CANAL 1) y la señal de salida (CANAL 2) vista en el osciloscopio.

ESCALA = (5 Vol/Div) (5ms TIME/DIV)

Señal de entrada CANAL 1

Señal de salida CANAL 2

-Medir el voltaje RMS o AC en el secundario y el voltaje DC o promedio en la resistencia

Valores Medidos

VRMS = 7,2 V Vdc = 5,76 V

Valores CalculadosVRMS= 0,707 Vp

Vp = 7,2 V0,707

=¿10,18

v

Vdc=0,636Vp

Vdc = 0,636 x (10,18- 0,7) = 5,77 V

Compare el voltaje promedio para un rectificador de media onda y el voltaje promedio para un rectificador de onda completa, expliqueSe puede observar que el voltaje promedio para un rectificador de onda completa es igual al doble que para uno de media onda, debido a que el rectificador de onda completa usa dos diodos lo cual aumenta el área que cubre la onda o señal en la salida del circuito.

Vprom = 2(0.38)*10.2Vp = 7.75 Onda completaVprom = 0.38 * 10.2Vp = 3.87 media onda

______________________________________________

3.6 Rectificador tipo puente con rizado: Circuito N°5 Utilizar un puente de diodos en circuito integrado (ECG 5304 o puente de diodos de 1,5A)

4



VERSIÓNNo. 0.1

CÓDIGO


PÁGINA 5 de 10

Sin condensador, graficar la señal de salida en la resistencia

Señal de salida

ESCALA = (5 V/D) (2ms TIME/DIV)

- Graficar la señal de salida vista en el osciloscopio y Determinar el voltaje de Rizo pico a pico en la gráfica para un condensador de 10µf y de 1000µf.

Grafica en V0 con c =10uF

ESCALA = (5 V/D) ESCALA= (20m V/D) (2ms TIME/DIV) (2ms TIME/DIV)

- Medir el voltaje en la carga para cada caso- Calcular el porcentaje de Rizado para cada caso

C= 10µfVoltímetro en ac Voltímetro en DCVRMS de RIZO =

1,21 V

V promedio = Vdc =

7,63 V

C= 1000µfVRMS de RIZO =

200 mV

V promedio = Vdc =

9,07 v

Explicar los resultados con respecto al cálculo del porcentaje de rizadoSe puede decir con respecto al porcentaje de rizado para este circuito que mejora con respecto al de media onda y onda completa con dos diodos. Ya que el voltaje rms de rizo es mucho menor que en los anteriores rectificadores.

______________________________________________

4. Aplicación: Circuito N°6

5

C= 10µf

% RIZO= VRIZO RMS X 100%Vdc

% RIZO = 1,21V7,63V

x 100 %=0 , 158

15.8 %

C= 1000 µf % RIZO =

200 mlV9,07 V

x 100 %=0.022

2.20 %



VERSIÓNNo. 0.1

CÓDIGO


PÁGINA 6 de 10

5. Conclusiones

5.1 Con respecto a la señal de salida y al voltaje promedio de un rectificador de media ondaQue la señal presenta un alto voltaje de rizo y su voltaje promedio es muy bajo con respecto al voltaje suministrado en la entrada. Con respecto a la señal de salida es una réplica de la señal de entrada menos la caída de tención que se genera en el diodo. Este voltaje dc o promedio se da por que la señal de entrada si sumamos las dos aéreas es un periodo completo no va a dar un valor promedio de 0, el cual ya no ocurre en la rectificación por lo expuesto anterior mente.________________________________________________________

5.2Con respecto a la señal de salida y al voltaje promedio de un rectificador de onda completaEsta señal ya es mejor a la anterior, ya que presenta un voltaje de rizado menor y su voltaje DC o promedio es igual al doble de un rectificador de media onda.El rectificador de onda completa transfiere energía de la entrada a la salida durante ambas mitades de ciclo de entrada proporcionando una corriente promedio por ciclo incrementada con respecto a la obtenida utilizando el rectificador de media onda por dos.____________________________________________________________________________________________________

5.3Con respecto a la señal de salida y al voltaje promedio de un rectificador tipo puenteEsta señal presenta un bajo voltaje de rizo y un voltaje promedio alto que se puede mejorar usando condensadores de mayor capacidad, logrando superar incluso el voltaje suministrado en la entrada (transformador).

_____________________________________________________________________________________________________

5.4Conclusión con respecto al porcentaje de RIZO para cada uno de los circuitos rectificadoresEl porcentaje de rizo es menor en un rectificador tipo puente que en un rectificador de media onda.En cada tipo de rectificador el porcentaje de rizo se ve mejorado cuando se incrementa la capacidad del condensador.

_____________________________________________________________________________________________________

5.5 Explicar el funcionamiento y la aplicación del circuito N°6El circuito solo enciende el led si el sw 2 esta cerrado, sin importar que el sw1 este abierto ,y si sw1 y sw2 están cerrados también funciona el led.El circuito no funcionara si el sw 2 esta abierto y el sw1 cerrado.Y funciona como una compuerta digital lógica or.

Este es un circuito que sirve como sistema de respaldo o UPS.

________________________________________________________________________________________________________

6

S1 S2 VR(Volt)

VLED(Volt)

ON OFF 0 0

OFF ON 2,35 V 2.00 V

ON ON 2,35 V 2,00 V



VERSIÓNNo. 0.1

CÓDIGO


PÁGINA 7 de 10

Simulación de los circuitos:

3.1 rectificador de media onda: señal de entrada CANAL 1(amarilla) Y señal de salida CANAL 2 (azul)

Grafica de la señal de salida en la resistencia, invirtiendo la posición del diodo:

7



VERSIÓNNo. 0.1

CÓDIGO


PÁGINA 8 de 10

3.3 señal R con su pico voltaje:

3.4 Simulación con C= 10 um

Con capacitor de 1000uF.

8



VERSIÓNNo. 0.1

CÓDIGO


PÁGINA 9 de 10

La onda Amarilla representa la señal de salida (canal A) en DC, donde presenta la escala (5 Volt/Div) (5ms Time/Div).

3.6 Sin condensador, grafica de la señal de salida en la resistencia:

Simulación Con C = 10 um

9



VERSIÓNNo. 0.1

CÓDIGO


PÁGINA 10 de 10

La onda Amarilla representa la señal de salida (canal A) en DC, donde presenta la escala (5 Volt/Div) (5ms Time/Div). Con el condensador de 1000uf.

10

Documents

Lab 3. rectificación-Rizado renovabo (4) (1)