3 --retificadores
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RETIFICADORES
Prof. Marcelo Wendling
Ago/2011
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(half-wave rectifier)
Retificador de Meia-onda
•Possui o diodo em série com o resistor de carga.
•Tensão na carga corresponde à metade da onda inserida na entrada.
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Ideal: VP(in) = VP(out)
Retificador de Meia-onda
Vout
VP
Vin
VP
Vin
Vout
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• O valor de tensão DC na saída é um valor médio de tensão.
• Vdc = VP/π = Vm
• fout = fin
• Second approximation: VP(out) = VP(in) - 0.7 V
Retificador de Meia-onda
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• Diminui a tensão de saída
• Aumenta a corrente de saída
• A tensão do secundário é igual a tensão do primário dividida pela relação de espiras do transformador
Transformador de Entrada
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• Possui um transformador com tape central (center-tapped) e dois diodos.
• A tensão na carga é um sinal de onda completa cujo pico é a metade da tensão secundária
(full-wave rectifier)
Retificador de Onda completa
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Vout C.T.
.
.
Retificador de Onda completa
Vin
Vout
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• Vdc = 2VP/π
• fout = 2fin
• A entrada para cada diodo é a metade da tensão do secundário.
• Second approximation: VP(out) = VP(in) - 0.7 V
Retificador de Onda completa
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• Possui quatro diodos
• A tensão na carga é um sinal de onda completa com valor de pico igual à tensão secundária
(bridge rectifier)
Retificador de Onda completa em ponte
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Vout
Retificador de Onda completa em ponte
Vin
Vout
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• Vdc = 2VP/π
• fout = 2fin
• Segunda Aproximação: VP(out) = VP(in) – 1.4 V
Retificador de Onda completa em ponte
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Vrpp = I
foutC
onde Vrpp é a tensão de Ripple de pico-a-pico.
(capacitor-input filter)
Filtro Capacitivo de Entrada
+
-
0
Carga
Dercarga
VP Vrpp
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Filtro Capacitivo de Entrada
• Tensão na carga é chamada de Tensão Média Filtrada (Vmf)
• A Vmf fica situada na metade da tensão de ripple.
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Diagrama de blocos de uma Fonte de Tensão
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• Tensão máxima sobre o diodo não condutor de um circuito retificado
• Tensão deve ser inferior a tensão de ruptura do diodo (VBR)
Pico de Tensão Inversa
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• Retificador de meia onda com capacitor de filtro na entrada:
VBR = 2VP IDM = Idc
• Retificador de onda completa com capacitor de filtro de entrada:
VBR = VP IDM = 0.5Idc
• Retificador de onda completa em ponte com capacitor de filtro de entrada:
VBR = VP IDM = 0.5Idc
Especificação de Diodos – VBR e IDM
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Passos para o projeto:
(1) Especificação da carga: tensão e corrente de alimentação (com ripple incluso);
(2) Determinação do capacitor de filtro;
(3) Determinação das características do diodo: VBR e IDM;
(4) Determinação das características do transformador: relação de espiras e potência do transformador.
Projeto de Fontes de Alimentação
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Exemplo 1: Projetar uma fonte de alimentação com entrada de 127 [V] / 60 [Hz], tensão de saída de (15,0 ± 0,3) [V], para alimentar uma carga que necessita de 400 [mA] de corrente. Utilize retificador de onda completa em ponte, considerando Vγ = 0,7 [V].
Projeto de Fontes de Alimentação
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Exemplo 2: Projete uma fonte de tensão que deve alimentar uma carga de 300 [mW], que necessita de 30 [mA]. Essa fonte deve possuir uma variação máxima de 10 % em sua tensão de saída. Utilize retificador de onda completa em ponte, com diodos de silício com Vγ = 0,6 [V]. Esse retificador deve ser conectado à uma rede elétrica de 127 [V] / 50 [Hz]. Desenhe o circuito.
Projeto de Fontes de Alimentação