Calculadora de tensión inversa de pico para rectificadores

Introduzca la tensión del transformador o de la fuente como valor RMS o de pico, elija la topología y, si lo desea, aplique un factor de seguridad. El resultado incluye el pico convertido de la fuente, la PIV teórica por diodo, el número de diodos y la tensión nominal mínima tras aplicar el margen. En circuitos con toma central, introduzca la tensión de un solo semidevanado.

Introduzca la tensión de la fuente con la referencia correcta

La tensión inversa de pico parte del mayor valor instantáneo de la fuente, por lo que la referencia de tensión es esencial. Si el secundario del transformador está especificado en voltios RMS, seleccione RMS: la calculadora multiplicará el valor por la raíz cuadrada de dos para obtener el pico sinusoidal. Si ya conoce el pico por una forma de onda, una especificación o una medición, seleccione pico y no se efectuará esa conversión. La topología con toma central requiere especial cuidado: introduzca la tensión entre un extremo y la toma central, no la tensión entre los dos extremos. En un transformador marcado 12-0-12 V se introducen, por tanto, 12 V RMS, pues cada diodo trabaja con un semidevanado de 12 V. En un puente o rectificador de media onda, use la tensión de toda la fuente conectada a la entrada. El modelo supone una fuente sinusoidal sin carga y no corrige regulación, tolerancia de red, distorsión ni incertidumbre de medida. Para elegir un componente real, use la máxima tensión creíble de la fuente.

Comprenda por qué la topología modifica la PIV del diodo

En un rectificador básico de media onda, el único diodo bloquea la fuente durante el semiciclo inverso; por ello, su PIV teórica equivale a un pico de la fuente. En un puente de cuatro diodos, dos conducen mientras los otros dos bloquean, y cada diodo individual soporta aproximadamente un pico en el modelo ideal. El rectificador de onda completa con toma central se comporta de otro modo. Mientras un diodo conduce desde un semidevanado, el semidevanado opuesto presenta polaridad inversa. El diodo que no conduce queda sometido a la suma de los picos de ambos semidevanados, de modo que su PIV teórica es el doble del pico medido entre un extremo y la toma central. La calculadora expresa esta relación mediante un factor PIV: uno para media onda, dos para onda completa con toma central y uno para puente. En una topología simétrica, todos los diodos tienen el mismo requisito calculado. Se omite deliberadamente la caída directa, pues las ecuaciones PIV de primer orden consideran ideales la fuente y los diodos.

Convierta la PIV teórica en una tensión nominal práctica

La PIV teórica estima el esfuerzo del circuito, pero no constituye por sí sola una tensión nominal segura de catálogo. El factor de seguridad opcional multiplica el valor teórico y genera la tensión nominal mínima indicada. Un factor igual a uno muestra el mínimo matemático; uno mayor deja margen para sobretensión de red, aumento de tensión sin carga, picos de conmutación, inductancia de fuga, temperatura y tolerancias. La calculadora no impone un margen, porque este depende del circuito, las normas aplicables, el entorno, la supresión de sobretensiones y el objetivo de fiabilidad. Tras calcular, elija un diodo cuya tensión inversa de pico repetitiva sea igual o superior al mínimo ajustado; no la confunda con una especificación de impulso no repetitivo. Verifique aparte corriente directa, corriente de irrupción, disipación, tiempo de recuperación, aislamiento y condiciones térmicas. Las fuentes con condensador de reserva pueden generar pulsos de carga estrechos y transitorios que este modelo sinusoidal sencillo no simula. En circuitos críticos, de alta energía o conectados a la red, confirme el resultado mediante análisis de peor caso, hoja de datos, mediciones y simulación adecuada.