Teoría del Transformador

El objeto de este artículo es analizar en detalle, o mejor dicho, como son las etapas rectificadoras de los receptores valvulares, y particularmente como es una fuente de alimentación, describiendo sus tres etapas principales: la transformación de energía, la rectificación de la señal de entrada y el filtrado final de la onda continua.

Antes de empezar debemos destacar que los receptores pueden ser alimentados con corriente continua, corriente alterna, ambas corrientes y por baterías. Sólo para los casos de los de corriente alterna o por baterías, el empleo del transformador es necesario para adaptar la tensión y corriente de entrada a las de salidas. De todos modos analizaremos las etapas nombradas.

EL TRANSFORMADOR

La etapa de transformación está compuesta obviamente por el trafo, que consiste en dos arrollamientos, uno primario y otro secundario; es menester aclarar que los aparatos receptores de radio poseen dos arrollamientos secundarios como veremos, uno exclusivo para la válvula rectificadora y el restante para los demás filamentos; hermanados magnéticamente por un núcleo, parte constructiva donde se produce el intercambio energético.

Se conoce y define como ɳ Relación de Transformación a la expresión descripta anteriormente de donde se deduce:

 

EJEMPLO

 

Estudiemos el siguiente ejemplo dónde la Tensión de Entrada es 220V, la Impedancia de Entrada es 600Ω y la ɳ es 18 veces.

 

Hay que tener en cuenta que el valor de tensión del secundario es de la misma magnitud que la del primario, o sea, si el valor es un valor pico, la salida tendrá esas características, si es eficaz corresponderá al dicho valor. La relación es la siguiente:

Siguiendo con el ejercicio:

 

El tema puede desarrollarse mucho más pero a nuestros fines y con los conocimientos adquiridos podemos avanzar a la etapa siguiente.

LA ETAPA RECTIFICADORA

 Sin dudas, la etapa más importante en nuestro artículo es la que se comienza a desarrollar. Si bien podemos rectificar utilizando dos circuitos, el circuito rectificador de media onda y el circuito de onda completa, esta entrega nos ocupará del primero.

A tal fin, utilizaremos la válvula UY41, que se muestra a continuación:

Para ahondar más en este diodo detallaremos las conexiones de cada electrodo.

Los electrodos 1 y 8 corresponden al filamento.  El electrodo 2 al Ánodo y el 7 al Cátodo. Los restantes conforman la distribución de pines para el zócalo Rimlock.

Cuando por el filamento circula una corriente If de 100mA, en los extremos del mismo cae una tensión Vf de 31V. Cuando la válvula es polarizada en forma directa, o sea que el electrodo del Ánodo es más positivo que el electrodo 7 del Cátodo, la válvula conduce y es capaz de entregar unos 100mA de corriente rectificada pulsante a la salida. Para el caso que el Cátodo sea más positivo que el Ánodo, la válvula no conduce debido a la polarización inversa.

Para finalizar, la válvula admite una Tensión de Excitación Vs de 127V a 220V y un capacitor de Salida entre Cátodo y masa de 50uF máximo. Generalmente se coloca para proteger al Ánodo de variaciones de tensiones un resistor limitador del orden de unos 160Ω a 250Ω. La corriente de Placa o Ánodo varía de unos 30mA a 100mA según la tensión de entrada y la configuración circuital.

CÁLCULOS CIRCUITALES Y CURVAS CARACTERÍSTICAS

Desarrollaremos el siguiente circuito rectificador:

Este circuito corresponde a un aparato recetor de ambas corrientes o llamado Universal. Si la Tensión de Entrada es 220V y por la Placa circulan 50mA, la caída de tensión en R’ será de 8V (si adoptamos R’=160Ω). Por lo tanto a la salida, o sea en el Cátodo tendremos una tensión rectificada pulsante de 212V.

En estas fuentes, se solía incorporar la rama de alimentación de filamentos de las válvulas. Como se puede apreciar, están conectados en serie y circulados por una corriente de 100mA los filamentos de las cuatro válvulas restantes: las UAF 42, la UL41 y la UCH42. También en dicha serie están las lámparas incandescentes del dial en su configuración Shunt más un termistor de absorción para compensar las fluctuaciones de corriente en el encendido y por temperatura.

Preparándonos para la etapa siguiente, la fuente anterior dispone un filtro simple formado por un capacitor de 50uF, llamado filtro suave que analizaremos a continuación.

ETAPA DE FILTRADO

El filtro final procura mejorar la ondulación, llamada rizado o ripple, de la onda cuasicontinua obtenida luego de la rectificación. Como dijimos anteriormente, el filtro más simple es un capacitor electrolítico. Este dispositivo se cargará a la tensión de salida durante el semiciclo positivo y luego proveerá a la carga la tensión de operación hasta el período siguiente. El tiempo de descarga del circuito RlC será:

Donde el tiempo será en milisegundos, Rc en Ω y C en milifaradios.

Existen otros tipos de filtros, que mejorar el rizado de salida y la calidad de onda continua. Los filtros LC o RC o PI son empleados por distintos fabricantes para lograr mejores fuentes en cuanto a señal de salida.

 

 

 

 

 

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