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terça-feira, 30 de junho de 2009

Circuitos retificadores

INTRODUÇÃO

Antes de prosseguirmos o estudo sobre circuitos retificadores, temos que conhecer a definição de tensão eficaz, tensão de pico e transformador

  • tensão de pico: é a amplitude da senóide. Dada por Vp = Vrms.\sqrt{2}
  • tensão eficaz: é o valor quadrático médio do sinal elétrico (em inglês é chamado de root mean square, ou rms), sendo escrita como Vef (ou Vrms). Para uma tensão senoidal: Vrms = \frac{Vp}{\sqrt{2}}

Exemplo: A tensão eficaz de muitas residências brasileiras é de 220v. Então a tensão de pico é:

Vp = Vrms.\sqrt{2} = 220V.1,414 = 311,126V

  • Transformador: é um dispositivo destinado a transmitir energia elétrica ou potência elétrica de um circuito à outro, transformando tensões, correntes. Trata-se de duas bobinas (primária e secundária) enroladas em um núcleo (geralmente de ferro) . transformadorSendo U1 a tensão primária – U2, tensão secundária – N1, número de espiras na bobina primária – N2, número de espiras na bobina secundária, vale a proporção:
  • \frac{U1}{U2} = \frac{N1}{N2}

    O transformador com derivação central é um transformador que tem uma saída (ou entrada) exatamente no meio do enrolamento secundário

    transformadorctTemos que: U2 = U2a + U2b; ,então: \frac{U1}{U2a + U2b} = \frac{N1}{N2}

CIRCUITOS RETIFICADORES DE MEIA ONDA

Uma das aplicações dos diodos é a criação de circuitos retificadores, aqueles que convertem corrente alternada (AC) para corrente contínua (DC).

O diodo tem capacidade de não permitir corrente, se estiver reversamente polarizado. A partir dessa propriedade, podemos construir o seguinte circuito:

retificador-de-meia-onda

Como podemos observar, no semiciclo positivo, o diodo está polarizado diretamente. Já no semiciclo negativo, o diodo está reversamente polarizado, não conduzindo corrente. Com isso, temos um circuito retificador de meia onda pulsante positiva.

Vdc = \frac{Vp}{\pi};

retificador-de-meia-onda-reversoMudando a posição do diodo, no semiciclo positivo ele estará reversamente polarizado. No semiciclo negativo, ele estará polarizado diretamente, conduzindo corrente, e também sendo um circuito retificador de meia onda pulsante.

Vdc = -\frac{Vp}{\pi};


Mesmo assim, sinais pulsantes não têm servem muito para o âmbito eletrônico, pois é como se desligassemos o circuito por um período e logo após ligassemos por um período. Isso poderia danificar os componentes. Daí surgiram os circuitos retificadores de onda completa.

CIRCUITOS RETIFICADORES DE ONDA COMPLETA

São aqueles circuitos que retificam todos os ciclos da senóide.

Existem duas maneiras de se fazer um retificador de onda completa:

  • Usando transformador com derivação central (Center-tape)

retificador-de-onda-completa1No semiciclo positivo, o diodo superior conduz e o inferior abre. Já no semiciclo negativo, o diodo superior abre e o inferior conduz.

retificador-de-onda-completa-reverso1No semiciclo positivo, o diodo superior abre e o inferior conduz. Já no semiciclo negativo, o diodo superior conduz e o inferior abre.

Porcausa da derivação central do transformador, a tensão de pico na fonte é a metade.

Vp = \frac{Vrms.\sqrt{2}}{2};

Com isso, a tensão contínua dobra:

Vdc = \frac{2Vp}{\pi};

  • Ponte de diodos

retificador-de-onda-completa-ponteA ponte de diodos é a maneira mais utilizada para retificar uma onda por completa.

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