Circuito Retificador

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Circuitos retificadores

Introdução

A tensão fornecida pela concessionária de energia elétrica é alternada ao passo que os dispositivos eletrônicos operam com tensão contínua. Então é necessário retificá-la e isto é feito através dos circuitos retificadores que convertem corrente alternadas em corrente contínua. Temos os retificadores monofásicos que são utilizados em aparelhos eletrônicos e os retificadores polifásicos para uso em circuitos industriais de alta potência.

Destacaremos neste curso os três tipos de retificadores monofásicos que são:

I – Retificador de meia onda.

II – Retificador de onda completa utilizando transformador com derivação central.

III – Retificador em ponte (fornece onda completa na saída).

Retificador de meia onda

O diodo tem a característica de conduzir corrente somente num sentido e devido a esta característica unidirecional, o mesmo é utilizado para retificar. O diodo ideal com polarização direta comporta como uma chave fechada e com polarização reversa comporta como uma chave aberta. O diodo real tem resistência direta muito baixa e resistência reversa muito alta.

Funcionamento do circuito

Para o ponto A positiva em relação ao ponto B o diodo está polarizado diretamente e conduz. Com isto, a corrente circula de A até B passando pelo diodo e RL. Para O negativo em relação a B, o diodo está polarizado inversamente e não conduz. Tem-se corrente em RL, somente, nos semiciclos positivos de entrada. Os semiciclos positivos passam para a saída e os semiciclos negativos ficam no diodo. A freqüência de ondulação na saída é igual à freqüência de entrada. O retificador de meia onda tem baixa eficiência.

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Formas de onda considerando um diodo ideal

VCC = VP / _ ou VCC = 0,45 Vef.

VCC é o valor médio da tensão contínua em RL.

VP é o valor de pico da tensão sendo.

Vef é o valor eficaz ou rms da tensão alternada no secundário do transformador.

IL = VCC / RL e ID = IL

IL é o valor médio da corrente em RL e ID é o valor médio da corrente no diodo.

IP = VP / RL sendo IP o valor de pico da corrente.

Tensão eficaz em RL = VP / 2, mas a tensão eficaz na entrada é PIV = -- VP sendo PIV o pico inverso de tensão no diodo. O diodo deve suportar uma tensão inversa maior do que PIV e uma corrente direta maior que ID.

Invertendo o diodo, a tensão de saída será negativa.

O diodo conduz, somente, durante os semiciclos negativos.

Os semiciclos positivos ficam no diodo.

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Retificador de onda completa utilizando transformador com derivação central.

Funcionamento do circuito.

Este circuito é também denominado de retificador de onda completa convencional.

Há uma defasagem de 180º entre as tensões de saída do transformador, VA e VB.

As tensões VA e VB são medidas em relação ao ponto C (zero v). Quando A for positivo, B será negativo, a corrente sai de A passa por D1 e RL e chega ao ponto C.

Quando A for negativo, B será positivo, a corrente sai de B passa por D2 e RL e chega ao ponto C. Para qualquer polaridade de A ou de B a corrente IL circula num único sentido em RL e por isto, a corrente em RL é contínua. Somente os semiciclos positivos de A e de B passam para a saída. A freqüência de ondulação na saída é o dobro da freqüência de entrada.

Formas de onda considerando diodo ideal

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VCC = 2.VP / _ ou VCC = 0,9.Vef

VCC é o valor médio da tensão contínua em RL.

VP é o valor de pico da tensão.

Vef é o valor eficaz da tensão de entrada (Vef = VAB / 2)

IL = VCC / RL e ID = IL / 2.

IL é o valor médio da corrente em RL e ID é o valor médio da corrente nos diodos.

IP = VP / RL onde IP é o valor de pico da corrente.

Tensão eficaz de saída =Tensão eficaz de entrada = VP /

O PIV nos diodos é o pico negativo da tensão VAB.

Invertendo os dois diodos, a tensão de saída será negativa.

Os diodos D1 e D2 conduzem os semiciclos negativos de A e de B para a saída.

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Se inverter somente um dos diodos tem-se uma sobrecarga que poderá danificar os

diodos e o transformador.

Retificador em ponte

Funcionamento do circuito.

O retificador em ponte dispensa o uso do transformador com tomada central e com isto, pode-se ter um retificador de onda completa ligado diretamente à rede elétrica. Quando A é positivo em relação a B, a corrente sai de A passa por D1, RL, D3 e chega ao ponto B. Quando A é negativo em relação a B, a corrente sai de B passa por D2, RL, D4 e chega ao ponto A.. Conduzem somente dois diodos de cada vez.

Quando o ponto A é positivo D1 e D3 conduzem. Quando o ponto A é negativo D2 e D4 conduzem. Para qualquer polaridade de A ou de B a corrente IL circula num único sentido em RL e por isto, a corrente em RL é contínua. Somente os semiciclos positivos passam para a saída. A freqüência de ondulação na saída é o dobro da freqüência de entrada

Formas de onda considerando diodo ideal

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VCC = 2.VP / _ ou VCC = 0,9.Vef . VCC é o valor médio da tensão contínua em RL.

VP é o valor de pico da tensão e Vef é o valor eficaz ou rms da tensão de entrada (VAB).

IL = VCC / RL e ID = IL / 2. IL é o valor médio da corrente em RL e ID