Mecatronica

3.3 - Retificando, filtrando e regulando a tensão
Ponte de diodos Um único diodo permite a passagem de apenas metade do ciclo da corrente alternada. Quatro diodos, montados conforme o diagrama da figura 3.3.1, formam o que se chama uma "ponte" e permitem a passagem tanto do ciclo positivo como do negativo em uma única direção. O resultado é uma corrente pulsante com um pólo positivo e outro negativo. Capacitores para a filtragem A tensão retificada pulsante, fornecida por um diodo ou por uma ponte retificadora de quatro diodos, oscila entre zero e a tensão máxima 60 ou 120 vezes por segundo. Isto é inaceitável para diversas aplicações. A ligação de um capacitor em paralelo com a saída do retificador absorve estas flutuações. Entretanto, ao se ligar uma carga à saída da fonte, o capacitor passa a se descarregar nos momentos do ciclo em que a tensão fornecida pelos diodos está abaixo da tensão no capacitor, como indica a figura 3.3.2. Estas flutuações se chamam "ripple" e têm sua amplitude proporcional à corrente drenada pela carga de acordo com a fórmula: Vripple(rms)= (0,0024s)
I (em ampères) C (em farads)
Figura 3.3.2

Figura 3.3.1

Observe não se obtém o valor pico-a-pico da variação de voltagem, mas sim seu valor rms (Vpp = 2 Vrms). O valor 0,0024s se refere a duração do ciclo de descarga em uma rede de 60 Hz. Ou seja, uma fonte que está fornecendo 3A e tem um capacitor de filtro de 4.700µF terá um ripple de 1,53Vrms (0,0024 x 3 x 0,0047). A mesma fonte fornecendo 1A teria um ripple de 0,51 V (510mV). Repare também que o ripple só desaparece se a corrente for zero ou o capacitor tiver capacitância infinita. O circuito mostrado na figura 3.3.3, utilizando quatro diodos 1N5408 e um capacitor de 4.700μF em uma montagem pelo método das ilhas coladas, pode retificar e filtrar 3 ampères com o ripple de 1,53V calculado acima.

1N5408 (4)

4.700uF

+

~

~

Figura 3.3.3

entrada

saída
Figura 3.3.4 – Tensão na entrada e na saída de um regulador