3- Transformador

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3- ​Transformador 
 
Apresentaremos neste capítulo o princípio de funcionamento do transformador e as 
expressões que relacionam entre si os seus principais parâmetros. 
Em seguida, mostraremos diferentes características construtivas desse dispositivo e 
suas formas de ligação. 
 
3.1 Princípios básicos 
 
Como já é de nosso conhecimento, a rede elétrica fornece um valor fixo de tensão 
eficaz. 
O aumento ou a redução desse valor para adequá-lo às necessidades de um projeto 
é feito por intermédio de um transformador, como o exibido na Figura 3.1. 
 
 
A figura mostra a configuração mais simples de transformador, de onde podemos 
tirar as principais grandezas elétricas envolvidas: 
» V1 = tensão eficaz de alimentação 
» V2 = tensão eficaz desejada 
» N1 = número de espiras do primário 
» N2 = número de espiras do secundário 
» I1 = corrente eficaz no primário 
» I2 = corrente eficaz no secundário 
» P1 = potência do primário 
» P2 = potência do secundário 
 
O princípio de funcionamento é relativamente simples. Ao aplicar ao primário do 
transformador uma tensão variável no tempo, ela produz também uma corrente variável e 
um fluxo magnético variável. Esse fluxo induz uma tensão no secundário, cuja amplitude 
pode ser maior, menor ou igual à amplitude da tensão do primário, dependendo unicamente 
da relação de espiras (para o caso do transformador ideal). 
O transformador ideal é aquele cuja potência transferida para o secundário é igual à 
potência desenvolvida no primário, ou seja, P1 = P2. Esse transformador obedece às 
seguintes leis: 
 
No transformador ideal, como a potência do primário é igual à do secundário, se a 
tensão do primário for maior que a do secundário, a corrente no primário será menor que a 
do secundário. 
 
Fique de olho! 
 
Nos transformadores reais, a potência que o primário transfere ao secundário é 
menor, devido a diversos tipos de perdas que ocorrem nos enrolamentos e no núcleo do 
transformador. 
 
Geralmente, a especificação de um transformador é dada pelas tensões de entrada 
e de saída e pela capacidade máxima de corrente de saída. Alguns fabricantes, em lugar da 
corrente de saída, fornecem a potência máxima de saída em watt (W) ou em volt-ampère 
(VA). 
Quanto maior for a capacidade de corrente de um transformador, maior é o seu 
custo. 
Os fabricantes de transformadores possuem alguns valores nominais de tensão 
secundária considerados padrão, o mesmo ocorrendo com a capacidade de corrente do 
secundário, por exemplo: 
» Tensão secundária (V): 6 - 7,5 - 9 - 12 - 15 - 18 - 24 
» Capacidade de corrente do secundário (A): 0,1 - 0,25 - 0,5 - 1 - 1,5 - 2 - 2,5 - 3 - 4 - 
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Caso haja a necessidade de um transformador com tensão ou corrente diferente dos 
valores comerciais, é possível encomendá-lo diretamente do fabricante. 
 
3.2 Configurações dos transformadores 
 
Os transformadores podem ser construídos segundo várias configurações. A seguir, 
apresentamos as mais comuns para utilização em fontes de alimentação, pois este é o 
principal assunto do livro. 
 
3.2.1 Transformador simples 
A Figura 3.2 apresenta um exemplo de transformador simples, isto é, com um único 
enrolamento primário especificado para operar com tensão de 110 V e um único 
enrolamento secundário que fornece 12 V com capacidade de corrente de 600 mA. 
 
 
 
 
3.2.2 Transformador com derivação no primário 
A Figura 3.3(a) apresenta um exemplo de transformador com derivação no primário, 
de modo que nele podem ser aplicadas as tensões 110 V ou 220 V. A tensão de saída é 
sempre 12 V. 
 
A Figura 3.3(b) mostra como uma chave de três polos e duas posições pode ser 
ligada para permitir a mudança da tensão de alimentação do transformador. 
 
3.2.3 Transformador com primários independentes 
A Figura 3.4(a) apresenta um exemplo de transformador com primários 
independentes e ligados em série para que a tensão de alimentação possa ser de 220 V. 
 
 
A Figura 3.4(b) apresenta o mesmo transformador com os dois primários 
independentes ligados em paralelo para que a tensão de alimentação possa ser de 110 V. 
A tensão V1 é o dobro de V’1, mas a corrente I1 é a metade de I’1, de modo que, 
independente da configuração usada no primário, o transformador opera com a mesma 
potência. 
Para que a mudança de tensão possa ser realizada por uma chave, ela deve ser de 
seis polos e duas posições (chave H-H), sendo o circuito de chaveamento como o da Figura 
3.5. 
 
 
3.2.4 Transformador com derivação no secundário 
A Figura 3.6 apresenta um exemplo de transformador com derivação no secundário. 
A tensão de entrada (110 V) produz duas tensões iguais na saída (12 + 12 V) ou uma 
tensão de 24 V se usarmos os terminais extremos do secundário. 
 
 
Vamos recapitular? 
 
Apresentamos inicialmente o princípio de funcionamento do transformador e suas 
principais expressões, pois esse dispositivo é usado em fontes de alimentação, que são 
objetos de estudo deste livro, bem como outros circuitos eletrônicos. Mostramos também as 
diferentes características construtivas e as formas de ligação dos transformadores, para 
atender às necessidades dos tipos de circuitos retificadores que serão analisados em 
futuros capítulos.