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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Sin plancha es como no tener manos. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Convertidores de tensión, rectificadores, inversores Primero, responda la simple pregunta: "¿Cuál es el voltaje en la red?" Seguramente la mayoría dirá; "220 voltios". Otros también añadirán: “Variable, 50 hercios”. Todo esto es, por supuesto, cierto. El voltaje (efectivo) en la mayoría de los sistemas de iluminación es de 220 V, es alterno, sinusoidal y la frecuencia de las oscilaciones sinusoidales es de 50 Hz, lo que corresponde a un período de repetición de 20 milisegundos.
Pero pocas personas saben que el valor de amplitud del voltaje en la red es de aproximadamente 310 V, y la diferencia (rango) entre los valores máximo y mínimo es de hasta 620 V (Fig. 1, a). Calcular el valor de amplitud no es difícil: es necesario multiplicar el voltaje efectivo por √2. ¿Qué aporta esto? De esta forma se puede calcular qué tensión CC se obtendrá de una tensión CA si se rectifica. Esto se hace utilizando diodos semiconductores (Fig. 2a). El diodo (designado por el símbolo VD1) tiene dos electrodos: el cátodo (k) y el ánodo (a). La corriente a través del diodo sólo puede pasar en la dirección del ánodo al cátodo (a lo largo de la "flecha" de su imagen gráfica). En el reverso, casi no fluye corriente a través del diodo (especialmente si es de silicio); dicen que entonces el diodo está "cerrado".
Para garantizar la rectificación más perfecta, de onda completa, se combinan cuatro diodos (VD1 - VD4) en el llamado circuito puente (Fig. 2b). Pero también hay puentes de diodos ya preparados: en la Fig. 2,c muestra uno de ellos: VD1. Un puente rectificador de dos ondas funciona así. Imaginemos una lámpara incandescente normal HL1 con un voltaje de 220 V. Luego, según el diagrama de la Fig. 3, y brillará aproximadamente igual que si no hubiera ningún diodo VD1 - VD4. Después de todo, cuando la polaridad de voltaje que se muestra en la Fig. 10 opera en la red durante 3 ms. 1b, la corriente fluirá a través del diodo VD1, la lámpara HL4 y el diodo VD10. Cuando, dentro de otros 3 ms, la polaridad del voltaje en la red cambia al opuesto (Fig. 3, c), la corriente fluirá a través de VD1, la bomba HL2 y el diodo VD1. En otras palabras, ahora la corriente a través de la lámpara HL1 siempre fluye en la misma dirección y no en direcciones diferentes, como en la Fig. 1 en red AC. Pero para una lámpara incandescente esto parece indiferente: su filamento se calienta por igual, sin importar en qué dirección fluya la corriente. El calentamiento será el mismo si aplicamos voltaje a la lámpara según el gráfico de la Fig. 50,a (tensión alterna con una frecuencia de 1 Hz) o según el gráfico de la Fig. 100b (tensión pulsante con una frecuencia de XNUMX Hz).
Si ahora conecta un condensador de óxido (electrolítico) C1 en paralelo con la lámpara (en la Fig. 3d), la lámpara HL1 parpadeará mucho más. Después de todo, el suministro de electricidad en el condensador C1 es casi suficiente para compensar la disminución de voltaje durante los "intermedios" entre ondulaciones individuales. En consecuencia, el voltaje en el capacitor C1 estará cerca del valor de amplitud de 310 V (Fig. 1c). ¡Durante un experimento de este tipo, es posible que nuestra bombilla simplemente se queme! Supondremos que nuestro experimento es puramente especulativo: es poco probable que necesite un voltaje tan alto (¡310 V!), que, mientras tanto, era popular en la tecnología de lámparas. Ahora la tecnología de transistores y microcircuitos trabaja con voltajes 10...50 veces menos. Sí, esto es bueno, este nivel ya es bastante seguro. Reduzcamos el voltaje de la forma habitual: utilizando un transformador reductor T1 (Fig. 4). Puede ser incandescente de un viejo televisor de tubo. Si se aplican 220 V al devanado primario I, entonces el voltaje en el devanado secundario II será de aproximadamente 7,5 V. Ya sabemos que este es el valor de voltaje efectivo. Esto significa que el valor de la amplitud debería parecer 1,41 veces mayor y será de aproximadamente 10,5 V. Pero en el condensador C1 en realidad será algo menor, concretamente unos 9 V. El hecho es que hasta ahora convencionalmente no teníamos en cuenta la caída de voltaje a través de dos diodos "abiertos". Y no es ni más ni menos: aproximadamente 1,4 V (para diodos de silicio). Por lo tanto, en realidad obtendremos un voltaje constante de aproximadamente 9 V. Y nuestro rectificador de red puede actuar como baterías "Krona", "Korund", "Oreol-1" o una batería 7D-0, 115-U1.1. Desde un rectificador de este tipo es muy posible alimentar un pequeño receptor, un pequeño reproductor...
Para conectarse a la red, el rectificador utiliza un enchufe XP1 normal (Fig. 4), al que se conecta el equipo mediante un enchufe XS1, que se extrae de una batería Krona vieja. El condensador de óxido C1 puede ser de cualquier tipo: cuanto mayor sea su capacidad, mejor y menor será la ondulación del voltaje rectificado. El puente de diodos VD1 se puede tomar con cualquier índice de letras de los conjuntos de diodos de las series KTs405, KTs402. Si no hay un conjunto listo para usar, se reemplaza por un puente ensamblado a partir de cuatro diodos. Los diodos más adecuados para dicho reemplazo son las series KD105 o KD208, KD209. Pero también puede utilizar la moderna serie KD226 o utilizar los diodos de la serie D226 que eran populares en el pasado. Si se toman diodos de germanio en lugar de diodos de silicio, el voltaje rectificado aumentará a casi 10 V, lo que, sin embargo, es bastante aceptable para el equipo. El "aditivo" resultante se explica por el hecho de que los diodos de germanio tienen una caída de tensión directa más baja (aproximadamente 0,4 V para cada diodo) que los diodos de silicio (aproximadamente 0,7 V). Es muy posible que los radioaficionados ávidos tengan diodos de este tipo por ahí y los compartan. Los diodos antiguos de la serie D7 (por ejemplo, D7Zh, D7E) funcionarán muy bien. Pero los más antiguos también son adecuados: DGC-24, DGC-25, DGC-26, DGC-27. Antes de ensamblar, no olvide verificar la capacidad de servicio de los diodos, esto es especialmente importante si los obtuvo por accidente. Puedes comprobarlos de diferentes formas, pero la mejor forma de hacerlo es con un óhmetro. En una dirección, el diodo (especialmente si es de germanio) tendrá una resistencia muy pequeña, y en la otra dirección, por el contrario, tendrá una resistencia muy grande (si es de silicio). Autor: V. Vasiliev
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