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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO RNEletrônica Analógica

Retificadores de Meia Onda e OndaRetificadores de Meia Onda e OndaCo!"etaCo!"eta

Tia#o Costa de Ara$%o

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SumárioSumário

• Re&is'o – Retificador de meia-onda

• Circ(itos retificadores de onda co!"eta1. Retificador monofásico de onda completa com derivaço

central• !ircuito e funcionamento

". Retificador monofásico de onda completa com ponte dediodo• !ircuito e #uncionamento

$. Análise do sinal retificado%. Aplicaço de filtros aos retificadores.

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RevisoReviso

• Retificador onof)sico de eia*onda – !ircuito mais simples&

– A tenso na carga e'iste apenas meio-per(odo&

– )ouco utili*ado por ter +ai'o rendimento&

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Retificadores monofásicos de ,ndaRetificadores monofásicos de ,nda

!ompleta!ompleta

• +or (e (ti"i-)*"os.

– Alimentar dispositivos ue necessitam de corrente

cont(nua atravs da tenso da rede domstica&

– /aior tenso efica* com relaço ao de meia-onda0por conseuncia0 possui maior rendimento&

– )ermite a o+tenço de uma tenso cont(nua mais

pura atravs da utili*aço de filtros&

• Onde s'o encontrados. – !arregadores de celular0 fontes de computadores0

aparel2os eletrônicos em geral0 etc.

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1. Retificador com derivaço central1. Retificador com derivaço central

• Circ(ito

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• F(ncionaento – Semiciclo positivo da tenso de entrada

13"

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• 41 está diretamente polari*ado e está condu*indo&

• 4" está inversamente polari*ado e está cortado&

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• F(ncionaento – Semiciclo negativo da tenso de entrada

13"

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• 41 está inversamente polari*ado e está cortado&

• 4" está diretamente polari*ado e está condu*indo&

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• Considera/0es

– A tenso de pico na carga sempre será igual 5

metade da tenso no secundário do transformador.

– 6uma análise real0 consideramos a ueda de

tenso no diodo uma ve* por semiciclo0 pois a

corrente percorre apenas um diodo por percurso.

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". Retificador com ponte de diodos". Retificador com ponte de diodos

• Circ(ito – Representaço convencional

D1

D2

D3

D4

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• Circ(ito – Representaço alternativa

– 7ransformador

1

2

4

3

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• 41 e 4% esto diretamente polari*ados e condu*indo&

• 4" e 4$ esto inversamente polari*ados e cortados&

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• F(ncionaento – 41 e 4% esto inversamente polari*ados e cortados&

– 4" e 4$ esto diretamente polari*ados e condu*indo&

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• Considera/0es – A utili*aço do transformador no o+rigatória0 pois

o mesmo no fa* parte do circuito retificador em si.

)orm0 uando utili*ado0 a ponte de diodos

aproveita mel2or o trafo0 uando comparado aoretificador com ponto central&

– 6uma análise real0 consideramos a ueda de

tenso no diodo duas ve*es por ciclo0 pois a

corrente percorre dois diodos em cada percurso&

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$. Análise do sinal retificado$. Análise do sinal retificado

• +reissas iniciais – 8nicialmente consideremos os diodos ideais.

9uando as perdas 2ouverem de ser

consideradas0 sero aplicadas 5 tens'o de !ico&

– !onsidere ue o transformador0 no caso doretificador com derivaço central0 ten2a uma

re"a/'o de 152. Assim0 a tenso de pico na carga6 i#(a" 5 tenso de pico na entrada&

– De ta" odo, !odereos entender a7asar(itet(ras atra&6s de ( $nico #r)fico8

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0 2 4 6 8 10 12

-1

-0.5

0

0.5

1

Radianos

A m p l i t u d e

Tensão de entrada

Tensão retificada

Tensão Eficaz (RMS)

Tensão Média (DC)


• Gr)fico de tens'o

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pico

pico

média

pico

pico

eficaz

V V

V

V V

V

⋅=

×

=

⋅==

636.02

707.02

π


• Tens'o na Car#a5

• Fator de Ripple5

48,01636.0

767.01

22

=→−

⋅⋅

=→−

= r

V

V r

V

V r

p

p

média

eficaz

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L

eficaz

eficaz

L

pico

pico

L R

V I

R

V I

R

t V t I =→=→=

)()(


• Corrente na car#a5

• +ot9ncia na car#a5

L

ef

L

L R

V P R

t V t P 22)()( =→=

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• E:e!"o 1 – Se:a uma tenso senoidal retificada com tenso

de pico de 1;< =.

– >ma resistncia de carga de 1

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a; Deterinar a tens'o 6dia e efica- na car#a

volts45.95150636.0

636.0

volts05.106150707.0

707.0

=⋅=⇒

⋅=

=⋅=⇒

⋅=

med

picomédia

ef

picoeficaz

V

V V

V

V V

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7; Deterinar a corrente efica- na car#a

A605.1100

volts05.106=

Ω=⇒

=

ef

L

eficaz

eficaz

I

R

V I

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c; Deterinar a !ot9ncia dissi!ada na car#a

W47.112

100

60.11246

2

=Ω

=⇒

=

L

L

ef

L

P

R

V P

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Des&anta#ens destes retificadores – 7enso !! ainda impura0 pulsante0

inadeuado para dispositivos eletrônicos mais

sens(veis.

– Eficincia pode ser maior&

Coo contornar isto.

– Aplicaço do filtro ao circuito de retificaço.

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%. Aplicaço de filtros aos retificadores%. Aplicaço de filtros aos retificadores

• +reissas iniciais – 9uando aplicados aos retificadores de onda

completa0 elevam sua tenso efica*0 e redu*em o

fator de ripple0 o+tendo-se uma tenso !! muito

mais pura.

– )odem ser simples0 desde um capacitor em

paralelo0 at um algo mais ela+orado0 como um

circuito ?!-π.

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• Circ(ito co ca!acitor !ara"e"o

4erivaço central

)onte de diodo

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• Fora de onda – td: Tempo de descarga do capacitor

– tc: Tempo de carga do capacitor

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• An)"ise do Ri!!"e =o( &aria/'o de tens'o;

fRC

V

V pico

ripple2=

• f 6 a fre(9ncia do sina" da fonte

• R 6 a resist9ncia da car#a• C 6 o ca!acitor do circ(ito

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• Deterina/'o do ca!acitor – )ara peuenas oscilaç@es

ripple

p

RV V

f C ×= 2

1

• f 6 a fre(9ncia da fonte<• >! 6 a tens'o de !ico na sa?da do

retificadorri!!"e 6 a tens'o de ond("a/'o dese%ada=>a:*>in;

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• Tens'o 6dia

2

ripple

picodcV V V −=

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• >a"or efica- do sina" retificado

O@S3 9uanto menor for o Ripple0 maior será a tenso mdia e efica* do retificador.)ortanto0 para o+ter-se este efeito0 recomendada a utili*aço de capacitores com

grande valores de capacitncia.

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ripple

prms

V

V V −=

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