Veja na figura abaixo o retificador de meia onda sem filtro e o respectivo sinal de saída.

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1 Retificadores com filtro capacitivo Introdução As saídas dos retificadores são sinais contínuos, porém pulsados. Esse tipo de saída não interessa à maioria dos circuitos eletrônicos que necessitam de tensão constante. Uma forma de converter o sinal pulsado em constante e adicionar à saída do retificador um filtro. Retificador de meia onda Veja na figura abaixo o retificador de meia onda sem filtro e o respectivo sinal de saída. Adicionando o filtro o sinal será melhorado, permitindo uma oscilação aceitável à maioria dos reguladores de tensão, que veremos em seguida. Relação de espiras: 10:1 Corrente máxima desejada na carga: 200mA Calculando a tensão eficaz no secundário do transformador (V2). V2 V1 = N2 N1 V2 127V = 1 10 V2 = 12,7V VP = 12,7V. 2 VP = 17,96V Calculando a tensão de pico inversa (PIV) PIV = 17,96 V VP(carga) = VP VD VP(carga) = 17,96V 0,7V VP(carga) = 17,26V Autor: Clodoaldo Silva Filtros - revisão: 24out2012 1

2 Calculando o capacitor para uma ondulação (Vond) na saída de 10% Vond = 0,1. 17,26V Vond = 1,73V Estabelecendo um ripple de 10% e sabendo que a frequência de ondulação (fond) de saída do retificador de meia onda é 60 Hz, pode-se dimensionar o capacitor pela seguinte equação. C = 0,2mA (60Hz. 1,73V) C = 1927µF Calculando a tensão DC na carga (VDC). (indicada pelo voltímetro) A tensão DC é o valor que indicaria um voltímetro ligado à carga. VDC = 17,26V (1,73 2) VDC = 16,4V Retificador de onda completa (ponte retificadora) O retificador de onda completa em ponte é o mais usado na eletrônica, isso devido as suas vantagens se comparado ao anterior. Relação de espiras: 10:1 Corrente máxima desejada na carga: 200mA Calculando a tensão eficaz no secundário do transformador (V2). V2 V1 = N2 N1 V2 127V = 1 10 V2 = 12,7V Autor: Clodoaldo Silva Filtros - revisão: 24out2012 2

3 VP = 12,7V. 2 VP = 17,96V Calculando a tensão de pico inversa no diodo (PIV) PIV = 17,96 V VP(carga) = VP 2.VD VP(carga) = 17,96V 1,4V VP(carga) = 16,96V Calculando o período de ondulação na carga. T = 1 f T = 1 120Hz T = 8,33ms Calculando o capacitor para uma ondulação na saída de 10% Vond = 0,1. 16,96V Vond = 1,67V Sabendo-se que a frequência de saída do retificador de onda completa é o dobro da freqüência de entrada, dimensionar o capacitor para um ripple de 10%. C = 0,2A (120Hz. 1,67V) C = 998µF Calculando a tensão DC na carga (VDC). VDC = 16,96V (1,67 2) VDC = 16,13V Calculando a corrente DC na carga e no diodo (IDC). Somente metade do ciclo da corrente é conduzida pelos diodos, isso implica que somente metade da corrente drenada pela carga passa pelos diodos. IDC(diodo) = IDC 2 IDC(diodo) = 0,2A 2 IDC(diodo) = 0,1 A Autor: Clodoaldo Silva Filtros - revisão: 24out2012 3

4 Retificador de meia onda com CT e filtro Um retificador de onda completa também pode ser construído com somente dois diodos, porém é necessário um transformador com tomada central center tap. Transformador 12V + 12V Resistor de carga: 10Ω VP = 12V. 2 VP = 16,97V Calculando a tensão de pico inversa (PIV) PIV = 16,97 V VP(carga) = VP VD VP(carga) = 16,97V 0,7V VP(carga) = 16,27V Calculando o período de ondulação na carga. T = 1 f T = 1 120Hz T = 8,33ms Calculando o capacitor para uma ondulação na saída de 10% Vond = 0,1. 1,63V Vond = 1,63V Autor: Clodoaldo Silva Filtros - revisão: 24out2012 4

5 Sabendo-se que a freqüência de saída do retificador de onda completa é o dobro da freqüência de entrada, dimensionar o capacitor para um ripple de 10%. C = 0,2A (120Hz. 1,63V) C = 1022µF Calculando a tensão DC na carga (VDC). VDC = 16,27V (1,63 2) VDC = 15,45V Calculando a corrente DC na carga e no diodo (IDC). Somente metade do ciclo da corrente é conduzida pelos diodos, isso implica que somente metade da corrente drenada pela carga passa pelos diodos. IDC(diodo) = IDC 2 IDC(diodo) = 0,2A 2 IDC(diodo) = 0,1 A Vantagens e desvantagens Retificadores de Meia onda A ondulação registrada na saída é alta com relação aos retificadores de onda completa, pelo fato de existir um tempo demasiadamente grande para a descarga do capacitor de filtro. É utilizado apenas para baixos valores de carga e que não exige um sinal bom. Retificador de onda completa Apresenta um bom rendimento, neste tipo cada diodo conduz apenas durante um semi-ciclo, utiliza-se apenas dois diodos, porém o transformador necessita de um número maior de espiras no secundário. Retificador em ponte O transformador não necessita de tomada central, porém e necessário o uso de quatro diodos, neste tipo os diodos conduzem durante todo o tempo sendo dimensionados para suportar uma maior corrente embora não necessite de uma tensão de pico inverso tão grande quanto o anterior. O ser, o ter e o fazer são como triângulo, no qual cada lado serve de apoio para os demais. Não há conflito entre eles. Referências bibliográficas: Shakti Gawain Malvino, A.P. Eletrônica - volume I. São Paulo: McGraw Hill, Boylestad, R. e Nashelsky, L. Dispositivos Eletrônicos e Teoria dos Circuitos. Rio de Janeiro: Prentice- Hall, Autor: Clodoaldo Silva Filtros - revisão: 24out2012 5