Retificadores

Retificadores não controlados e controlados

De

Pedro Henrique Alves

Introdução:

A tensão que chega até as residências é uma tensão alternada,ou seja, varia periodicamente a polaridade da tensão.

Mas em alguns casos, como baterias de celular e motores de corrente contínua, exige-se uma tensão contínua.

Então,para se obter uma tensão contínua,são usados retificadores,

Introdução

Retificador é um cicuito usado para transformar tensão alternada em contínua.Pode ser usado tanto em tensões monofásicas ou trifásicas,sendo classificados em:

Não controlados(onde usa-se diodo)

Controlados(onde usa-se tiristores)

Retificador monofásico

de meia-onda

O retificador monofásico de meia-onda pode ser usado de acordo com a seguinte configuração:

Características:

A tensão alternada de entrada é representada pela linha vermelha.

A linha azul é a tensão retificada pelo diodo.

No semiciclo positivo da senóide, a tensão aplicada no anodo é maior do que no catodo,o diodo então entra em condução.

Porém durante a parte negativa da tensão da fonte,o diodo não está em condução,sendo por isso que a tensão medida no resistor é nula.

Então,pode-se perceber que a tensão medida no resistor está retificada,pois ela não aparece mais na parte negativa do gráfico.

Com capacitor

Retificador com capacitor

Em alguns casos é preciso que se tenha uma tensão contínua e constante.

Nesses casos,torna-se necessário o uso de um capacitor para que a tensão varie o menos possível.

Essa variação da tensão é chamada de ripple.

Circuito com capacitor

Características:

Enquanto o diodo estiver no estado de não condução(com a tensão de entrada negativa no anodo),o capacitor será quem vai “alimentar” o resistor.

Quando o diodo estiver conduzindo(com a tensão positiva no anodo),o capacitor irá se carregar.

Características:

Um capacitor muito pequeno,irá carregar muito rápido e alimentará o resistor por um pequeno intervalo de tempo,enquanto o diodo estiver no estado de não condução.

Já um capacitor maior,demorará mais para se descarregar,diminuindo a variação de tensão no resistor.

No gráfico a seguir,foram simulados diferentes saídas de tensões, com diferentes valores de capacitores.

Capacitor de 1 micro faraday

Foi necessário aumentar o zoom do gráfico, para conseguir observar o tempo em que o capacitor de 1 micro faraday (que está na linha amarela) fornece tensão para ao resistor.

Por ser um capacitor muito pequeno, ele descarregou-se rapidamente.

Capacitores de 1 e 10 mili faraday

O capacitor de 1 mili (linha roxa) descarrega-se mais rápido do que o de 10 mili faraday(linha verde).

Por isso o ripple do 10 mili é menor do que o de 1 mili faraday, pois ocorre menor variação da tensão com o de 10 mili.

Capacitores de 100 mili faraday e 100 faraday

O capacitor de 100 faraday demora mais tempo para se carregar do que o de 100 mili faraday.

Por isso na primeira curva, a linha vermelha está abaixo da linha azul.

Capacitores de 100 mili faraday e 100 faraday

Porém, como o capacitor de 100 faraday demora mais tempo para descarregar em relação ao outro, a linha vermelha tenderá a aumentar e ultrapassar a linha azul no fim do gráfico.

Capacitores

Os dois últimos capacitores analisados foram os que apresentaram o menor ripple, sendo o capacitor de 100 faraday o melhor entre 5 analisados para deixar a tensão de saída constante no resistor.

Retificador monofásico

de onda completa

Onda completa

O retificador de onda completa, é mais vantajoso, por conseguir melhor aproveitamento da tensão de entrada, isso ocorre por que ele conduz tanto no clico positivo e no negativo da tensão senoidal.

Precisa de um capacitor menor para diminuir o ripple das ondas de tensão,por ter mais ondas.

É formado por quatro diodos.

Circuito do onda completa

Percebe-se que no ciclo positivo da tensão de entrada, só conduziram os diodos D1 e D4, sendo D2 e D3 como se estivessem em “aberto”, pois estão polarizados reversamente. Tendo o circuito equivalente neste caso:

Quando no ciclo negativo da tensão de entrada, conduziram D2 e D3 e D1 e D4 estarão polarizados reversamente, sendo este o circuito equivalente:

simulação:

Com capacitor

Com capacitores:

Observa-se agora simulações da tensão de entrada e saída com capacitores no circuito.

Capacitores de 1 micro faraday:

O capacitor de 1 micro faraday por ser de valor muito reduzido, descarrega-se rapidamente.