3 2 Circuitos retificadores monofasicos

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Prof. Marcos Antônio Severo Mendes
masevero@ufmg.br
09/04/2024 10:42 1
“Diodos”
UNIDADE - 3
Circuitos retificadores monofásicos 
Sumário
1. Introdução; Seção 4.5
2. Retificador de meia onda; Seção 4.5.1
3. Retificador de onda completa;
 Retificador com transformador com 
derivação central; Seção 4.5.2
 Retificador em ponte; Seção 4.5.3
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1. Introdução
127
 Diagrama de blocos de uma fonte de alimentação c.c
 A fonte de alimentação é alimentada a partir da linha c.a de 60Hz e 127V eficaz
(caso monofásico) e fornece uma tensão c.c vo para um circuito eletrônico
representado pelo bloco de carga. A tensão vo deve ser tão constante quanto
possível, apesar das variações da tensão c.a da linha e corrente consumida pela
carga.
 Estudaremos nos próximos tópicos:
 Alguns circuitos retificadores.
 Implementação simples de um filtro capacitivo.
 Regulador de tensão baseado em diodos Zener.
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2. Retificador de meia onda
𝑣𝑠 𝑡 = 𝑉𝑠𝑠𝑒𝑛(𝑤𝑡)
 O estudo do componente transformador não faz parte do escopo da disciplina, será
somente calculado a potência neste componente. Vamos estudar os circuitos
retificadores a partir da tensão vs no secundário do transformador. Considerando
vs um sinal senoidal de amplitude Vs.
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2. Retificador de meia onda
Simi ciclo positivo do
sinal de entrada
Quando a amplitude de vs
supera VDo o diodo ficará
polarizado diretamente, a
tensão na carga vo será igual a
Vs menos a queda de tensão
VD do diodo e a tensão VD no
diodo igual a VDo ≅ 0.7V
Circuito equivalente
Simi ciclo negativo do 
sinal de entrada
Circuito equivalente
Diodo polarizado 
reversamente, tensão nula na 
carga e tensão VD no diodo 
igual a -Vs
Forma de onda
preta tensão vs de
entrada. Azul
tensão vo na carga.
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2. Retificador de meia onda
Polarização reversa:
Pico de tensão reversa do diodo
(PIV) igual a Vs.
 Tem que ser menor que VZK (VR) máximo
especificado pelo fabricante. É prudente especificar um
diodo com VR = 2xPIV do circuito.
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2. Retificador de meia onda
Polarização direta:
 Tem que ser menor que IDmax (IFRM) máximo especificado pelo fabricante.
Pico de corrente no diodo
Valor médio da tensão de carga: 
Corrente media no diodo:
Tem que ser menor que ID (IF) especificado pelo 
fabricante.
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2. Retificador de meia onda
Polarização direta:
𝑉𝑜𝐴𝑉 = 𝑉𝑝
2𝑑
𝜋
𝑑 =
𝑡𝑝
𝑇
Vp
v(t)
𝑉𝑝 = 𝑉𝑠 − 𝑉𝐷𝑜
VoAV valor médio de v(t)
𝑡𝑝 = 𝜋 − 2𝜃
𝑇 = 2𝜋
 Cálculo de valor médio utilizando informações tabeladas
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2. Retificador de meia onda
𝑉𝐴
 Cálculo da potência na fonte ( potencia do transformador)
 Potência do transformador ou fonte de entrada do retificador 
Corrente rms no secundário do 
transformador. 
Tensão rms no secundário do 
transformador. 
 Corrente rms na carga em função da tensão 
rms na carga:
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2. Retificador de meia onda
 Cálculo da potência na fonte ( potencia do transformador)
 Resolvendo a integral temos: 
 Valor eficaz (rms) por definição:
 Calculo do valor da tensão rms na carga. 
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2. Retificador de meia onda
 Cálculo da potência na fonte ( potencia do transformador)
 Considerando o diodo ideal :
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2. Retificador de meia onda
𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠 = 𝑉𝑝
𝑑
2
𝑑 =
𝑡𝑝
𝑇
Vp
v(t)
𝑉𝑝 = 𝑉𝑠 − 𝑉𝐷𝑜
Vorms valor eficaz de v(t)
𝑡𝑝 = 𝜋 − 2𝜃
𝑇 = 2𝜋
 Cálculo de valor eficaz (rms) utilizando informações tabeladas
 Cálculo da potência na fonte ( potencia do transformador)
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3. Retificador de onda completa
 Retificador com derivação central (Tap central)
𝑣𝑠 𝑡 = 𝑉𝑠𝑠𝑒𝑛(𝑤𝑡)
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3. Retificador de onda completa
 Retificador com Tap central
Simi ciclo positivo do
sinal de entrada
Simi ciclo negativo do 
sinal de entrada
Circuito equivalente
Circuito equivalente
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3. Retificador de onda completa
 Retificador com Tap central
 Tem que ser menor que IDmax
(IFRM) máximo especificado 
pelo fabricante.
Pico de corrente no diodo
Pico de tensão reversa do diodo  Tem que ser menor que VZK (VR) máximo
especificado pelo fabricante. É prudente especificar um
diodo com VR = 2xPIV do circuito.
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3. Retificador de onda completa
 Retificador com Tap central Valor médio da tensão de carga: 
Seguindo o mesmo procedimento utilizado 
para o retificador meia onda temos:
Corrente media na carga:
Os dois diodos conduzem em instantes diferentes portanto, 
a corrente media em cada diodo é: Tem que ser menor que ID (IF) 
especificado pelo fabricante.
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3. Retificador de onda completa
 Retificador com Tap central
 Cálculo da potência na fonte ( potência do transformador)
 Potência em uma enrolamento secundário. 
 Potência total do transformador. 
 Corrente rms em um enrolamento do 
secundário em função da corrente de 
carga. 
 Corrente rms na carga em função da 
tensão rms na carga
 Corrente rms na carga. 
 Considerando as corrente 
nos secundários iguais 
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3. Retificador de onda completa
 Retificador com Tap central
 Cálculo da potência na fonte ( potência do transformador)
Considerando diodo ideal : 𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠 =
𝑉𝑠
2
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3. Retificador de onda completa
 Retificador com Tap central
𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠 = 𝑉𝑝
𝑑
2
𝑑 =
𝑡𝑝
𝑇
Vp
v(t)
𝑉𝑝 = 𝑉𝑠 − 𝑉𝐷𝑜
Vorms valor eficaz de v(t)
𝑡𝑝 = 𝜋 − 2𝜃
𝑇 = 𝜋
 Cálculo de valor eficaz (rms) utilizando informações tabeladas
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3. Retificador de onda completa
 Retificador em ponte:
𝑣𝑠 𝑡 = 𝑉𝑠𝑠𝑒𝑛(𝑤𝑡)
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3. Retificador de onda completa
 Retificador em ponte
Simi ciclo positivo do
sinal de entrada
Simi ciclo negativo do 
sinal de entrada
Circuito equivalente
Circuito equivalente
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3. Retificador de onda completa
 Retificador em ponte
 Tem que ser menor que IDmax (IFRM) máximo especificado 
pelo fabricante.Pico de corrente no diodo
Pico de tensão reversa do diodo
 Tem que ser menor que VZK (VR) máximo especificado pelo fabricante. É prudente
especificar um diodo com VR = 2xPIV do circuito.
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3. Retificador de onda completa
 Retificador em ponte Valor médio da tensão de carga: 
Seguindo o mesmo procedimento utilizado 
para o retificador meia onda temos:
Corrente media na carga:
Os pares de diodos conduzem em instantes diferentes portanto, 
a corrente media em cada diodo é: Tem que ser menor que ID (IF) 
especificado pelo fabricante.
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3. Retificador de onda completa
 Retificador em ponte:
 Cálculo da potência na fonte ( potência do transformador)
 Potência do transformador ou fonte de entrada do retificador 
𝑉𝐴
 Corrente rms na carga em função da tensão 
rms na carga:
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3. Retificador de onda completa
 Retificador em ponte:
 Cálculo da potência na fonte ( potencia do transformador)
Considerando diodo ideal : 𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠 =
𝑉𝑠
2
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3. Retificador de onda completa
 Retificador em ponte:
𝑉𝑜𝑟𝑚𝑠 = 𝑉𝑝
𝑑
2
𝑑 =
𝑡𝑝
𝑇
Vp
v(t)
𝑉𝑝 = 𝑉𝑠 − 2𝑉𝐷𝑜
Vorms valor eficaz de v(t)
𝑡𝑝 = 𝜋 − 2𝜃
𝑇 = 𝜋
 Cálculo de valor eficaz (rms) utilizando informações tabeladas
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3. Retificador de onda completa
 O retificador meia onda é raramente utilizado na prática devido, principalmente ao
fato de impor um nível corrente c.c no secundário do transformado, levando
facilmente a sua saturação.
 O retificador em ponte não requer um transformador com derivação central. O que
requer um transformador mais simples e mais barato.
 O retificador de ponte, no entanto, requer quatro diodos em comparação aos dois no
circuito com tap central. Isso não é uma grande desvantagem, porque os diodos são
mais baratos que transformador.
 O PIV exigido para os diodosno circuito em ponte é metade do com transformador
com derivação central. Esta é outra vantagem do retificador em ponte.
 Essas vantagens tornaram a ponte retificadora a configuração de circuito retificador
mais popular.
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3. Retificador de onda completa
 Exemplo de diodos com encapsulamento em ponte 
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3. Retificador de onda completa
 Exemplo de diodos com
encapsulamento catodo
comum.
Exercícios e Problemas
 Estudar os seguintes exemplos do capítulo 4 do livro referência:
4.1, 4.2 e 4.4.
 Exercícios sugeridos do capitulo 4 do livro referência:
4.19, 4.20 e 4.21.
 Problemas (final do capítulo) sugeridos do capitulo 4 do livro referência:
67, 70, 71, 72,76.
Videoaulas
 Videoaulas sugeridas sobre Diodo (Prof. Gabriel Fogli – DELT-UFMG) : 
 Circuitos retificadores .
 Simulação de circuitos retificadores com Ltspice.
https://www.youtube.com/channel/UC6MB-waDSF770VzS8X9XRSQ/playlists
https://www.youtube.com/watch?v=yM_G7vOhjFQ&list=PLF3oh1SHbgIp6_X2FAoZVSzm5AQzl5lhW&index=7
https://www.youtube.com/watch?v=vlsoKxsICH4&list=PLF3oh1SHbgIp6_X2FAoZVSzm5AQzl5lhW&index=7