Rectificación de Onda Completa (Puente de Diodos)

1. Introducción y Configuración del Circuito

En esta sesión continuamos con el estudio de las fuentes de voltaje. A diferencia del rectificador de media onda visto anteriormente, aquí utilizaremos un rectificador de onda completa tipo puente (compuesto por 4 diodos).

• Entrada (IN): Una señal de voltaje alterno (onda senoidal) que oscila entre positivo y negativo.

• Salida (OUT): El voltaje que mediremos a través de la carga (resistencia).

• Componente clave: El puente de diodos, cuya función es «rescatar» la parte negativa de la onda y volverla positiva.

2. Análisis del Semiciclo Positivo

Al analizar la primera parte de la onda senoidal (cuando el voltaje de entrada es positivo):

• Polarización: El terminal superior de entrada es positivo (+) y el inferior es negativo (-).

• Conducción de Diodos:

  • La corriente fluye por el diodo superior izquierdo (polarización directa: ánodo positivo).

  • La corriente atraviesa la carga de salida.

  • La corriente retorna a la fuente por el diodo inferior derecho.

  • Los otros dos diodos están en polarización inversa (bloqueados) y no conducen.

• Resultado en la Salida: El voltaje de salida replica exactamente la forma de la onda de entrada positiva. El punto de salida es positivo.

3. Análisis del Semiciclo Negativo

Cuando la onda senoidal cruza a la parte negativa (se invierte la polaridad):

• Polarización: Ahora el terminal inferior es positivo (+) y el superior es negativo (-).

• Conducción de Diodos:

  • La corriente sale del terminal inferior y pasa por el diodo superior derecho.

  • Punto Clave: La corriente entra a la carga (OUT) por el mismo punto que en el ciclo anterior, manteniendo la polaridad positiva en la salida.

  • La corriente retorna a la fuente (al terminal negativo superior) a través del diodo inferior izquierdo.

• Resultado en la Salida: Aunque la entrada es negativa, el puente de diodos invierte esta señal en la salida. Gráficamente, la «montaña» negativa se dibuja hacia arriba (positiva).

Conclusión del Análisis Teórico: El puente de diodos aprovecha toda la onda. No hay tiempos muertos con voltaje cero (como en la media onda). La salida es una sucesión de semiciclos positivos continuos.

4. Simulación Práctica (Tinkercad)

Para validar la teoría, se realiza una simulación con los siguientes parámetros:

• Herramientas: Generador de funciones, Puente de Diodos, Resistencia y dos Osciloscopios.

• Configuración:

  • Entrada: Señal Senoidal, 60 Hz, 5 Voltios de amplitud.

  • Oscilosocopio 1 (Verde): Conectado a la entrada (AC). Muestra la onda senoidal completa (positiva y negativa).

  • Osciloscopio 2 (Rojo): Conectado a la salida (DC pulsante).

• Observación de Resultados:

  • Mientras el osciloscopio de entrada muestra la oscilación arriba y abajo del eje cero.

  • El osciloscopio de salida muestra que toda la señal está por encima de 0V.

  • Se confirma que el circuito ha rectificado la parte negativa, convirtiéndola en positiva.