(rectificador eléctrico). Dispositivo eléctrico para convertir corriente alterna (CA) en corriente directa (CD).

Rectificadores monofásicos (Single-phase rectifier circuits)

Esquemas representados (Represented circuits)

• Rectificador de media onda con diodo. (Half-wave rectifier with diode.)

• Rectificador de onda completa con toma central. (Center-tapped full-wave rectifier.)

• Rectificador en puente de diodos. (Diode bridge rectifier.)

• Rectificador con filtro capacitivo. (Rectifier with capacitive filter.)

Los esquemas mostrados corresponden a distintos tipos de rectificadores utilizados para convertir corriente alterna en corriente continua. (The diagrams shown correspond to different types of rectifiers used to convert alternating current into direct current.)

Concepto general (General concept)

Un rectificador es un circuito electrónico que permite transformar una señal de corriente alterna (CA) en una señal de corriente continua (CC), aprovechando la propiedad de conducción unidireccional de los diodos. En su forma más simple, un rectificador de media onda utiliza un solo diodo para dejar pasar únicamente uno de los semiciclos de la tensión alterna. Esto produce una corriente pulsante, con bajo rendimiento y elevada ondulación. (A rectifier is an electronic circuit that converts alternating current (AC) into direct current (DC), using the unidirectional conduction property of diodes. In its simplest form, a half-wave rectifier uses a single diode to pass only one half-cycle of the AC voltage. This produces a pulsating current, with low efficiency and high ripple.)

Para mejorar el aprovechamiento de la señal, se emplean rectificadores de onda completa. Estos pueden realizarse mediante un transformador con toma central y dos diodos, o mediante un puente de cuatro diodos (puente de Graetz). En ambos casos, se consigue que los dos semiciclos de la señal de entrada contribuyan a la tensión de salida, obteniendo un valor medio mayor y una ondulación menor. (To improve signal utilization, full-wave rectifiers are used. These can be implemented with a center-tapped transformer and two diodes, or with a four-diode bridge (Graetz bridge). In both cases, both half-cycles of the input signal contribute to the output voltage, resulting in a higher average value and reduced ripple.)

En muchos rectificadores se incorpora un transformador para adaptar niveles de tensión y proporcionar aislamiento galvánico. Además, suele añadirse un condensador de filtro en paralelo con la carga, que se carga al valor máximo de la tensión rectificada y se descarga lentamente, reduciendo la ondulación y aproximando la salida a una corriente continua más estable. (In many rectifiers, a transformer is included to adapt voltage levels and provide galvanic isolation. In addition, a filter capacitor is usually connected across the load; it charges to the peak rectified voltage and discharges slowly, reducing ripple and producing a more stable DC output.)

Estos circuitos constituyen la base de las fuentes de alimentación, cargadores, equipos electrónicos e industriales, donde es necesario convertir la energía de red en tensión continua apta para alimentar dispositivos electrónicos. (These circuits form the basis of power supplies, chargers, and electronic and industrial equipment, where mains power must be converted into DC voltage suitable for electronic devices.)

Puente de rectificador.

Fig. A : Circuitos rectificadores en puente monofásicos y trifásicos . (Single- and three-phase bridge rectifier circuits)

Fig. B: Salida del rectificador trifásico comparada con las señales de entrada. Las señales de entrada, así como las etiquetas de los diodos en conducción, son las referenciadas en la Fig. A. (Three-phase rectifier output compared to the input signals. The input signals as well as the conducting diode labels are those referenced to Fig. A.)

Conceptos :

• Circuito rectificador: Conjunto de dispositivos electrónicos destinado a convertir corriente alterna (CA) en corriente continua (CC). (Rectifier circuit: An electronic circuit designed to convert alternating current (AC) into direct current (DC).)
• Rectificador en puente: Topología muy utilizada que emplea cuatro diodos en monofásico o seis diodos en trifásico para rectificar ambas semiondas de la señal de entrada. (Bridge rectifier: A widely used topology employing four diodes in single-phase or six diodes in three-phase systems to rectify both halves of the input waveform.)
• Rectificador monofásico en puente: En este circuito, dos diodos conducen durante el semiciclo positivo y los otros dos durante el semiciclo negativo. (Single-phase bridge rectifier: In this circuit, two diodes conduct during the positive half-cycle and the other two during the negative half-cycle.)
• Rectificador trifásico en puente: Utiliza seis diodos conectados a una fuente trifásica; siempre conducen dos diodos a la vez según las tensiones instantáneas de fase. (Three-phase bridge rectifier: Uses six diodes connected to a three-phase source; two diodes conduct at any time depending on the instantaneous phase voltages.)
• Conducción de diodos: En rectificadores trifásicos, la conducción se transfiere secuencialmente entre pares de diodos, produciendo una salida casi continua. (Diode conduction: In three-phase rectifiers, conduction transfers sequentially between diode pairs, producing an almost continuous output.)
• Forma de onda de salida: La tensión rectificada presenta pulsaciones que dependen del número de fases y de la topología del rectificador. (Output waveform: The rectified voltage exhibits pulsations that depend on the number of phases and rectifier topology.)
• Rizado (ripple): Variación residual de la tensión continua; en rectificadores trifásicos el rizado es significativamente menor que en monofásicos. (Ripple: Residual variation of the DC voltage; in three-phase rectifiers the ripple is significantly lower than in single-phase rectifiers.)
• Comparación de rizado: Un rectificador trifásico típico presenta un rizado del orden del 4%, frente a valores cercanos al 47% en rectificadores monofásicos sin filtrado. (Ripple comparison: A typical three-phase rectifier has about 4% ripple, compared to nearly 47% in unfiltered single-phase rectifiers.)
• Filtro de salida: Elemento posterior al rectificador (inductivo, capacitivo o mixto) que suaviza la tensión continua entregada a la carga. (Output filter: A component placed after the rectifier (inductive, capacitive, or combined) that smooths the DC voltage supplied to the load.)
• Carga resistiva: Condición ideal en la cual la corriente y la tensión de salida siguen directamente la forma de onda rectificada. (Resistive load: An ideal condition where output current and voltage directly follow the rectified waveform.)
• Cargas inductivas: Motores y transformadores introducen inductancia, modificando la forma y la fase de la corriente rectificada. (Inductive loads: Motors and transformers introduce inductance, modifying the shape and phase of the rectified current.)
• Desplazamiento de fase: La inductancia de la carga provoca desfases entre las tensiones de entrada y la corriente de salida del rectificador. (Phase shift: Load inductance causes phase displacement between input voltages and rectifier output current.)
• Tensiones inducidas: Elementos inductivos pueden generar picos de tensión peligrosos al interrumpirse la corriente. (Induced voltages: Inductive elements can generate dangerous voltage spikes when current is interrupted.)
• Diodos de protección: En muchos rectificadores se emplean diodos para desviar corriente y limitar sobretensiones inducidas. (Protection diodes: Diodes are often used in rectifier circuits to shunt current and clamp induced overvoltages.)
• Aplicaciones: Los circuitos rectificadores se emplean en fuentes de alimentación, accionamientos de motores, cargadores de baterías y sistemas industriales. (Applications: Rectifier circuits are used in power supplies, motor drives, battery chargers, and industrial systems.)