Retificador de meia/completa onda com filtro capacitivo

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CAPÍTULO 1

Retificadores
Prof. Dr. Rogério Furlan 1.1 INTRODUÇÃO

A energia elétrica, hoje disponível em grande quantidade graças às extensas redes de distribuição, apresenta-se sob a forma de Corrente Alternada Senoidal, em geral de 220V ou 110V (valores eficazes)* e freqüência de 50 ou 60 Hz. Esta pode ser utilizada diretamente para acionamento de motores, aquecimento resistivo e iluminação.Outras aplicações requerem corrente contínua como, por exemplo, os processos eletrolíticos industriais, o acionamento de motores de alto conjugado de partida (utilizados em tração elétrica e controles industriais), carregadores de bateria e a alimentação de praticamente todos os circuitos eletrônicos. A obtenção de corrente contínua, a partir da corrente alternada disponível, é indispensável nosequipamentos eletrônicos. Estes, invariavelmente, possuem um ou mais circuitos chamados Fontes de Alimentação ou Fontes de Tensão, destinados a fornecer as polarizações necessárias ao funcionamento dos dispositivos eletrônicos. Aos circuitos ou sistemas destinados a transformar corrente alternada em contínua damos o nome genérico de Conversores C.A. - C.C. (ou em inglês, A.C. – D.C, alternatecurrent – direct current). Para obtenção de corrente contínua em escala industrial (acima de dezenas de quilowatts), utilizam-se conversores constituídos de grupos motor-gerador em que o motor de corrente alternada é acionado pela rede e move um gerador de corrente contínua, como mostrado na figura 1.

Figura 1: Conversores C.A. - C.C.

Para obtenção de corrente contínua em pequena escala, como naalimentação de equipamentos eletrônicos a conversão se faz por meio dos circuitos retificadores, que em muitos casos começam a substituir os conversores eletromecânicos (motor-gerador) até para elevadas potências, devido ao alto rendimento que apresentam.

*

Lembre-se que para uma forma de onda senoidal, o valor eficaz (ou rms - root mean square) de 110V corresponde a um valor de pico de 110 × 2 ≅155V , ou 310V de pico-a-pico.

1.2

CIRCUITOS RETIFICADORES COM DIODOS

Analisaremos a seguir vários tipos de circuitos onde a retificação é realizada por diodos semicondutores. Como você já sabe, o diodo semicondutor é um componente não linear que permite passagem de corrente num sentido e impede a passagem de corrente no sentido contrário. Na figura 2 temos o símbolo de um diodo semicondutor bemcomo as curvas características de um diodo ideal e de um diodo real.

Figura 2: Diodo semicondutor.

Como vemos, dentro de certas limitações, as duas curvas são bem semelhantes. Evidentemente, o fator de escala para correntes no sentido negativo está exagerado, e a queda de tensão no sentido direto (da ordem de 1 V) pode ser desprezada em primeira análise na maioria dos circuitos (como veremosmais adiante a queda de tensão vd no sentido direto no diodo é geralmente muito menor que tensão do transformador e a queda de tensão nos demais componentes). Já a ruptura da junção do diodo ocorre em tensões reversas elevadas nas quais o diodo não deve ser utilizado para retificar. Por exemplo, para 200 V eficazes (pico de 280 V) devemos utilizar um diodo que tenha tensão de ruptura pelo menos de300 V (o melhor seria cerca de 500 V para maior margem de segurança) e com isto garantirmos que não ocorrerá ruptura. Além da tensão de ruptura, os diodos reais possuem outras limitações (geralmente indicadas pelo fabricante nos manuais), que passaremos a enumerar: Tensão de Ruptura: Id máx: Ipico repetitivo: Isurto: Já explicada acima, aparece nos manuais como Vreverso. Corrente direta contínuamáxima. Máximo valor de pico repetitivo (função da freqüência). Máximo valor de corrente de pico não repetitivo, é função da freqüência e dos parâmetros do circuito e da duração do surto inicial. Tensão direta aplicada no diodo durante a condução. Máximo valor da corrente Reversa.

vd: Irev máx:

Geralmente, o fabricante fornece mais dados como: capacitância parasitária do diodo, características...
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