EX 09.1 - Diodos - Retificador de meia-onda com filtro capacitivo

Fig 01 - Retificador 1/2 onda

O retificador de meia-onda consiste em um circuito para remover metade de um sinal AC (corrente alternada) de entrada, transformando-o em um sinal CC (corrente contínua). É constituído basicamente de um transformador, um diodo, um filtro e uma carga.

O Transformador diminui a tensão de saída. A tensão do secundário é igual a tensão do primário dividida pela relação de espiras do transformador (RT), sendo o transformador construído com 1200 espiras no primário e 82 espiras no secundário. A carga a ser utilizada será uma lâmpada de 12V / 5W.

Cálculo do retificador meia onda com filtro:

• RT = NP/NS = 1200 / 82 = 14,6.
• VS = VP/RT = 220/14,6 = 15,0 Vac.

Possui o diodo em série com o resistor de carga, onde a tensão na carga corresponde à metade da onda inserida na entrada. A tensão de pico é calculada por:

• VP = VS x √2 = 15 x 1,41 = 21,2 Vac.

O valor de tensão DC na saída é um valor médio de tensão (Vdc).

• Vdc = (VP - Vd) / π = (21,2 - 0,7) / 3,14 = 20,5 / 3,14 = 6,52 Vdc.

O filtro capacitivo usado nesta fonte de alimentação serve para eliminar uma tensão alternada pulsativa e transformá-la em uma (tensão contínua) que varia menos. Essa variação é chamada de tensão de ondulação ou ripple. O filtro capacitivo diminui a tensão de ripple: 

• Vrpp  = Vmf / F . R . C = 6,52 / 60 x 30 x 0,001000 = 3,62 V;

Onde: Vrpp é a tensão de Ripple de pico-a-pico. F é a frequência. R a resistência da carga. C o valor do capacitor.

Fig 02 - Diodo Retificador - 1N4001 a 1N4007

A Tensão na carga é chamada de Tensão Média Filtrada (Vmf). A tensão Vmf fica situada na metade da tensão de ripple.

• Vmf = 6,52 V.

No semiciclo positivo o diodo conduz e carrega o capacitor com o valor de pico (VP) da tensão. Assim que a tensão de entrada cair a Zero, o diodo parar de conduzir e o capacitor mantém-se carregado e descarrega lentamente em RL. Quando a tensão de entrada fica negativa (semiciclo negativo) o diodo não conduz e o capacitor continua descarregando lentamente em RL. O capacitor recarrega 60 vezes por segundo.

O capacitor carrega de Vmin até VP e neste intervalo de tempo ( DT ) o diodo conduz. O capacitor descarregará de VP até Vmin e neste intervalo o diodo não conduzirá.

O relatório da atividade prática resolvido pelo Prof. Sinésio Gomes está disponível em: 24_05_01 Diodos - Retificador meio onda com filtro. 

O resumo de Circuitos retificadores, filtros e reguladores elaborado pelo Prof. Sinésio Gomes está disponível em: Circuitos retificadores, filtros e Reguladores - Prof. Sinésio Gomes.

© Direitos de autor. 2020: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 13/02/2021