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18/09/2008 #1


Eficiencia en los Rectificadores
Que tal, quiero saber si alguien me ayuda a saber la eficiencia en un rectificador de media onda y en uno de onda completa, y porqué es mejor uno que otro. Saludos!
19/09/2008 #2


hola teogomez aca te agrego un par de paginas donde lo explican bien

http://www.forosdeelectronica.com/tu...ificadores.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador

segundo SIEMPRE hay q usar el buscador del foro primero


bueno la diferencia mas grande es q el rectificador de media onda solo aprovecha un semicilo de la señal alterna mientras q el de onda completa utiliza los dos semiciclos con lo q se achica el capacitor de filtro.

PD: este post no iria en la parte de cuestiones elementales de electronica?

saludos STUART
13/03/2013 #3

Avatar de Abner Perez

Pondré mis dudas:

Quiero hacer un circuito rectificador que transforme corriente alterna de 220V y 50Hz (del enchufe doméstico) a corriente contínua con relativamente poco rizado (creo que se dice <5%), es decir casi plana. Para ello según tengo entendido necesito cuatro diodos y un condensador como mínimo.

Esta fuente alimentaría una resistencia de 20.000 Ohms o cualquier otra cosa equivalente, lo importante es que tendría un consumo de corriente de entre 20mA hasta 100mA máximo. Dejo un esquema de lo que intento hacer:
Lo que quiero analizar y optimizar es el propio circuito rectificador. Busco maximizar al máximo estos tres factores:


1º Máxima eficiencia energética y mínimas pérdidas. Cada mW cuenta. Para ello tengo entendido que es mejor unos diodos Schottky o de carburo de silicio SiC que tienen menores pérdidas. Asimismo no sé que características debo buscar en el condensador para que tenga menos perdidas y por tanto menor consumo eléctrico. ¿Bajo ESR? ¿alta corriente de rizado? ¿baja corriente de descarga?
Un diagrama de diversos condensadores de un conocido fabricante japonés (no sé que me conviene):
http://www.nichicon.co.jp/english/pr...ini/pict_f.htm
En cuanto al factor de potencia, relacionado con la energía reactiva que aparece en la factura de electricidad, ¿alguna forma de calcularla y/o de contrarestarla?


2º Máxima durabilidad y tolerancia a fallos. Es decir que dure años y años y años y pueda ser reparado en caso de fallo. Para ello supongo que debo poner condensadores de mayor calidad, ¿de qué tipo? ¿sólidos? ¿pongo dos en paralelo por si falla uno? ¿alguna forma de evitar que un pico de tensión en la red me queme el circuito? ¿como ofrecer protección frente a cortocircuitos? ¿poner fusibles ayuda?


3º Alta seguridad. No se trata de que un bebé pueda babear el circuito sin peligro, sino de ofrecer cierta protección frente a electrocución, incendio, cortocircuitos, humedad, etc
13/03/2013 #4

Avatar de agustinzzz

Te sugiero NO realizar esa conexión con los LEDs.
Si uno de los LEDs se quema, te abriría el circuito y quedarían los otros 69 LEDs apagados... Para poder saber cual es el que se quemó tendrías que probar uno por uno...

En cuanto a los diodos, no te preocupes por la "Máxima eficiencia energética y mínimas pérdidas", porque la energía disipada por las resistencias es peor que la que disiparían los diodos desde mi punto de vista...

"Máxima durabilidad y tolerancia a fallos" : Seguro se te va a quemar un LED antes que cualquier otra cosa...

"Alta seguridad" : No puede existir tal cosa si estás alimentando directamente de la línea... Debería existir un elemento que aisle galvánicamente el circuito (un transformador)
14/03/2013 #5

Avatar de Abner Perez

agustinzzz dijo: Ver Mensaje
Te sugiero NO realizar esa conexión con los LEDs.
Si uno de los LEDs se quema, te abriría el circuito y quedarían los otros 69 LEDs apagados... Para poder saber cual es el que se quemó tendrías que probar uno por uno...

En cuanto a los diodos, no te preocupes por la "Máxima eficiencia energética y mínimas pérdidas", porque la energía disipada por las resistencias es peor que la que disiparían los diodos desde mi punto de vista...

"Máxima durabilidad y tolerancia a fallos" : Seguro se te va a quemar un LED antes que cualquier otra cosa...

"Alta seguridad" : No puede existir tal cosa si estás alimentando directamente de la línea... Debería existir un elemento que aisle galvánicamente el circuito (un transformador)
No quiero poner resistencias precisamente para maximizar la eficiencia, y por eso también busco diodos de bajas pérdidas (siempre y cuando funcionen bien y no se quemen o tengan efectos secundarios adversos)

No te preocupes de si se quema un LED, eso no me preocupa porque entre otras cosas este circuito no es específico para LEDs, sino también para otras utilidades


Me interesa eso que comentas del aislamiento galvánico ¿en qué consiste? ¿que ventajas e inconvenientes tiene?
14/03/2013 #6

Avatar de Scooter

Para usar leds tienes que poner "algo" que limite la corriente, lo mas barato y sencillo es una resistencia. Sin limitador de corriente se quemarán si o si porque ellos solos no son capaces de hacerlo.
Habrás visto circuitos sin resistencia y funcionan por varias razones, una porque es "mantente mientras cobro"; si se queman mañana que ya he cobrado me da lo mismo. Otra es porque están alimentados por baterías de pequeño tamaño cuya resistencia interna no es despreciable y por lo tanto hay una resistencia "de serie" que no se ve. Otra posible es porque el circuito ha funcionado un minuto mientras he grabado un vídeo de youtube y así ya "he demostrado" que sin resistencias funciona perfectamente (60" en concreto). Otra porque están a la salida de un integrado que no es capaz de dar mas de 10mA y así se quemará el integrado pero no el led. Y varias posibles razones-trampa mas.
Si el circuito es para otra cosa, habrá que ver que es esa otra cosa porque puede que se comporte como un led o no.
"Aislamiento galvánico" es la forma elegante de decir "aislamiento", si no hay y tocas el circuito te dará la corriente, si si que lo hay no te dará. Básicamente el dilema es si se pone transformador hay aislamiento y no te electrocutas aunque toques el cable del circuito. Si no se pone no hay aislamiento.
14/03/2013 #7

Avatar de Sebastian1989

Abner Perez a mi parecer estas siendo bastante terco, tu propones tres puntos a lograr máxima eficiencia, máxima durabilidad, y alta seguridad y con el circuito que propones no se va a lograr ninguna ya que este no va a funcionar.
Primero tienes que corregir lo de lo leds conectados directo a la fuente, supongamos que a la salida de tu circuito hay 310V sin absolutamente nada de rizado (cosa imposible), ademas supongamos que todos los leds que pones en serie justo dan un voltaje de alimentación de 310V (nuevamente imposible), al momento de conectarlos a la fuente se van a encender, pero tienes que consideras que como los leds son diodos estos con un cambio de temperatura varia su voltaje de conducción y por lo mismo eventualmente se dará el caso de que su voltaje de conducción sera menor a 310V, cuando eso pase la corriente que circule por los leds aumentara muchísimo (ve la curva que tu mismo publicaste en el tema anterior) y eventualmente estos se quemaran debido a la corriente alta que circula a través de ellos, la formula para calcular la corriente que circula por un led es (Vfuente-Vled)/R, si no pones resistencia y el voltaje del led es menor al voltaje de la fuente se puede ver claramente que la corriente tiende a infinito (obviamente siempre hay algo que la va a limitar) , ademas tienes que considerar que en realidad el voltaje de la red varia constantemente por lo que esos 310V en cualquier momento podrían aumentar varios volts mas.
14/03/2013 #8

Avatar de Abner Perez

1º Necesito alimentar unos LEDs gastando lo mínimo
2º Necesito alimentar un circuito secreto para una cosa que estoy patentando de ultra alta eficiencia, y necesito que cada eslabón de la cadena esté optimizada al máximo para reducir las pérdidas totales. Un grano de arena es poca cosa, pero de éstos se hace una playa y un desierto

Aquí dejo una actualización del circuito:
14/03/2013 #9

Avatar de Scooter

Sencillo; alimentar "otra cosa" se hace de "otra forma" sin conocer el comportamiento poco se puede decir.
Si tu carga admite las fluctuaciones que te da la compañía, el rizado etc pues podrás hacerlo, si no lo admite pues no podrás .
Normalmente es difícil o imposible conseguir un circuito sencillo, eficiente, estable, seguro...todo a la vez no puede ser.
14/03/2013 #10


Abner Perez, si necesitas información de eficiencia de rectificadores te recomiendo que busques en la web "tipos de rectificadores a diodos", encontraras la información detallada(eficiencia, factor de forma, factor de cresta, factor de ondulación, etc) para rectificadores de: 1pulso, 2pulsos, 3pulsos, 6pulsos, 12pulsos y 24pulsos.
Estas considerando la entrada 220vac como una constante cuando no es así , si tu producto lo piensas comercializar y exportar ten en cuenta la fluctuación de la red en por lo menos +10%/ -15%.
14/03/2013 #11

Avatar de Abner Perez

Scooter dijo: Ver Mensaje
Sencillo; alimentar "otra cosa" se hace de "otra forma" sin conocer el comportamiento poco se puede decir.
Si tu carga admite las fluctuaciones que te da la compañía, el rizado etc pues podrás hacerlo, si no lo admite pues no podrás .
Normalmente es difícil o imposible conseguir un circuito sencillo, eficiente, estable, seguro...todo a la vez no puede ser.
Supongamos que lo que quiero alimentar es una resistencia de 20.000Ohm (cuyo comportamiento presupongo que es conocido, a menos que quieras una descripción detallada del comportamiento de una resistencia, te lo puedo dar). En ese caso, ¿ya está la información completa o falta algo más?

---------- Actualizado después de 2 minutos ----------

opamp dijo: Ver Mensaje
Abner Perez, si necesitas información de eficiencia de rectificadores te recomiendo que busques en la web "tipos de rectificadores a diodos", encontraras la información detallada(eficiencia, factor de forma, factor de cresta, factor de ondulación, etc) para rectificadores de: 1pulso, 2pulsos, 3pulsos, 6pulsos, 12pulsos y 24pulsos.
Estas considerando la entrada 220vac como una constante cuando no es así , si tu producto lo piensas comercializar y exportar ten en cuenta la fluctuación de la red en por lo menos +10%/ -15%.
Gracias por la info, ya tengo por donde empezar
14/03/2013 #12
Moderador general

Avatar de Fogonazo

Una información que sería relevante es conocer si la fuente de 220Vca que figura en el diagrama proviene de la Red eléctrica domiciliaria.
Y si NO es así, ¿ De donde proviene ?
14/03/2013 #13

Avatar de Abner Perez

Fogonazo dijo: Ver Mensaje
Una información que sería relevante es conocer si la fuente de 220Vca que figura en el diagrama proviene de la Red eléctrica domiciliaria.
Y NO es así, ¿ De donde proviene ?
En principio los 220V provendrían de la red doméstica de paises como España (es decir, a 50Hz)
14/03/2013 #14
Moderador

Avatar de Chico3001

Tambien faltaria considerar la Carga... por que existe el teorema de la maxima transferencia de potencia que estipula:

Dada una fuente, con una resistencia de fuente fijada de antemano, la resistencia de carga que maximiza la transferencia de potencia es aquella con un valor óhmico igual a la resistencia de fuente
14/03/2013 #15

Avatar de Abner Perez

No conocía ese teorema, le pegaré un repaso y te contesto ok?
14/03/2013 #16

Avatar de Scooter

En España hace como una década que la tensión es 230V
Las perdidas en el puente son con bastante aproximación 1,2 x I W
14/03/2013 #17
Moderador

Avatar de Chico3001

No es solo ese teorema... lo que quieres hacer es el circuito mas basico posible basado en la premisa de que entre mas simple mas eficiente, lo cual no siempre aplica, de lo contrario no existirian las fuentes conmutadas y todos los circuitos se alimentarian con un solo diodo y un capacitor...

Entiendelo asi: poner un solo diodo es simple, pero solo conduce la mitad del tiempo por lo que la maxima eficiencia que vas a lograr es del 50% y eso considerando elementos ideales que no existen, asi que el siguiente paso logico es agregar un segundo diodo que incrementa la eficiencia como al 80% pero requiere un tipo diferente de transformador, entonces se agregan 2 diodos mas... que mejora solo un poco mas la eficiencia pero elimina el transformador especial

Y asi hasta llegar a sistemas en estrella con n diodos... donde ya se te revirtio el problema.. la eficiencia sera del 99.8% pero si falla un solo elemento todo deja de funcionar o se cae la eficiencia drasticamente

....Y aun no hemos considerado que los voltajes de entrada y salida pueden variar, y tambien afectan en la eficiencia

http://www.frsf.utn.edu.ar/matero/vi...id_apunte=2759

No creas que eres el unico interesado en crear una fuente ultra eficiente.. hay muchas mentes brillantes que han estado trabajando en el problema durante años... solo que ellos si compartian informacion entre ellos... lo cual no ha estado sucediendo aqui...

Asi que aplicando un corolario de la ley de murphy que estipula:

La conclusion es el lugar donde alguien se canso de pensar
Yo concluyo que si vas a poder lograr tu fuente ultra eficiente, pero te va a tomar muchos años de estudio y esfuerzo terminarla...
14/03/2013 #18

Avatar de Abner Perez

Scooter dijo: Ver Mensaje
En España hace como una década que la tensión es 230V
Las perdidas en el puente son con bastante aproximación 1,2 x I W
Según he medido con un multímetro a mi casa llegaba un día 218V y otro 223V, asi que si en teoría llega 230V, en la práctica puede depender de la casa y de la subestación
14/03/2013 #19

Avatar de Scooter

Hay que considerar que al filtrar el tiempo de conducción baja drásticamente, por lo tanto el calculo fino se complica mucho.
El consumo irá en picos cortos de alta corriente lo cual genera un montón de armónicos sobre la linea con todos los problemas que acarrea; sobrecargas en el neutro, calentamiento de núcleos , etc. Para 20k es bastante tonto hilar muy fino porque estamos hablando de corrientes de 400/20k = 20mA en la carga pero los picos en la alimentación serán bastante mayores.
Busca un buen simulador con modelos precisos y lo si mulas, porque los cálculos aproximados son sencillos pero se complican mucho si hilamos fino.
14/03/2013 #20

Avatar de Abner Perez

Muchas gracias por la info Chico3001, me va a llevar un tiempo digerirla
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