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Eletrônica Prof° Anderson Sena UNIDADE 3 RETIFICADORES Eletrônica Prof° Anderson Sena Retificadores Os diodos possuem propriedades retificadoras, ou seja, só permitem a passagem da corrente em um único sentido. Os retificadores são circuitos utilizados para transformar a corrente alternada em corrente contínua. Exemplo de circuito que utiliza retificação Eletrônica Prof° Anderson Sena Transformador de Entrada Valores de tensão nas tomadas de alimentação: Os valores de tensão nas tomadas de alimentação podem ser de 127 Vrms ou 220 Vrms. No caso de 127 Vrms, pode variar de 114,3 Vrms a 139,7 Vrms. No caso de 220 Vrms, pode variar de 198 Vrms a 242 Vrms. A relação entre o valor rms e o valor máximo da tensão senoidal é dado por: Vrms = 0,707.Vp Eletrônica Prof° Anderson Sena Transformador de Entrada A tensão de linha é muito alta para os dispositivos usados nos equipamentos eletrônicos. O transformador abaixa a tensão CA a níveis mais compatíveis com os componentes eletrônicos. O transformador é um componente formado por fios enrolados em espiras, capaz de elevar ou reduzir a tensão. Transformador Eletrônica Prof° Anderson Sena Transformador de Entrada Transformador Elevador: quando o enrolamento secundário tiver mais espiras que o enrolamento primário. Transformador Abaixador: quando o enrolamento secundário tiver menos espiras que o enrolamento primário. 2 1 2 1 N N V V 2 1 1 2 N N I I 2211 IVIVP Relações entre as grandezas do transformador Eletrônica Prof° Anderson Sena Transformador Elevador Eleva a tensão e abaixa a corrente. Eletrônica Prof° Anderson Sena Transformador Abaixador Abaixa a tensão e eleva a corrente. Eletrônica Prof° Anderson Sena Exercício 1 Um transformador tem uma relação de 5:1 de espiras entre o primário e o secundário. A tensão no primário é 120 Vrms. Este transformador é elevador ou abaixador ? Qual a tensão no secundário? Eletrônica Prof° Anderson Sena Exercício 2 Um transformador tem uma tensão de 120 Vrms no enrolamento primário e uma tensão de 25 Vrms no enrolamento secundário. Se a corrente no secundário for de 1 Arms, qual será o valor da corrente de pico no primário? Eletrônica Prof° Anderson Sena Retificador de Meia Onda É o circuito mais simples capaz de converter uma corrente alternada em corrente contínua. A saída do secundário do transformador tem dois ciclos de tensão: um semiciclo positivo e um semiciclo negativo. Circuito retificador de meia onda Eletrônica Prof° Anderson Sena Retificador de Meia Onda Durante o semiciclo positivo o diodo esta polarizado diretamente e a tensão do secundário incide na carga. Durante o semiciclo negativo o diodo está polarizado reversamente e não há corrente circulando no circuito, implicando em não ter tensão no resistor. Circuito retificador de meia onda 7,0 VpVdc Tensão no secundário Eletrônica Prof° Anderson Sena Exercício 3 No circuito abaixo, o secundário do transformador apresenta uma tensão rms de 9V. Determine a tensão e a corrente média na carga. Considere o diodo de silício e a carga de 12Ω. Eletrônica Prof° Anderson Sena Retificador de Onda Completa com Ponto Neutro Nesse circuito ocorre a tomada central no enrolamento secundário. O diodo superior D1 retifica o semiciclo positivo da tensão no secundário, enquanto o diodo inferior D2 retifica o semiciclo negativo da tensão. Circuito retificador de onda completa com ponto neutro 4,1 VpVdcTensão no secundário Eletrônica Prof° Anderson Sena Exercício 4 No circuito abaixo, o secundário do transformador apresenta uma tensão rms de 6V. Determine a tensão e a corrente média na carga. Considere os diodos de silício e a carga de 12Ω. Eletrônica Prof° Anderson Sena Retificador de Onda Completa em Ponte Durante o semiciclo positivo da tensão os diodos D1 e D3 conduzem, enquanto D4 e D2 não conduzem. Durante o semiciclo negativo da tensão os diodos D2 e D4 conduzem, enquanto D1 e D3 não conduzem. Circuito retificador de onda completa em ponte Tensão no secundário 4,12 VpVdc Eletrônica Prof° Anderson Sena Exercício 5 No circuito abaixo, o secundário do transformador apresenta uma tensão rms de 12V. Determine a tensão e a corrente média na carga. Considere os diodos de silício e a carga de 12Ω. Eletrônica Prof° Anderson Sena Filtro com Capacitor A tensão de saída de um retificador aplicada numa carga é pulsante em vez de ser estável. Para obter uma tensão estável na carga é necessário o uso de um filtro. Um capacitor é ligado em paralelo ao resistor de carga. Circuito retificador incluindo filtro com capacitor Eletrônica Prof° Anderson Sena Filtro com Capacitor Inicialmente o capacitor está descarregado. Durante a condução o capacitor carrega até o valor da tensão de pico VP. Posteriormente, o capacitor descarrega por meio da resistência de carga RL. Constante de tempo de descarga (RL x C). Circuito retificador incluindo filtro com capacitor Eletrônica Prof° Anderson Sena Filtro com Capacitor Cálculo para a tensão de ondulação (ripple): O cálculo da tensão de ondulação é dado em termos de valores do circuito. Cf IVR . VR = tensão de ondulação pico a pico I = corrente CC na carga f = frequência de ondulação C = capacitância Eletrônica Prof° Anderson Sena Exercício 6 Suponha que um retificador em ponte tenha uma corrente de carga de 10 mA e uma capacitância de filtro de 470 μF. Qual é a tensão de ondulação pico a pico de um filtro com capacitor? Eletrônica Prof° Anderson Sena Exercício 7 Em um retificador em ponte com filtro capacitivo com uma tensão da rede de 120 Vrms e uma relação de espiras de 9,45 foi utilizado um capacitor de filtro de 470 μF e uma resistência de carga de 1 kΩ. Calcule: A tensão eficaz e a tensão de pico no secundário. A tensão média e a corrente média na carga considerando as quedas de tensão nos diodos. A tensão de ondulação pico a pico na carga. Eletrônica Prof° Anderson Sena Ceifadores ou Limitadores O circuito ceifador ou limitador retira uma parte do sinal de tensão acima ou abaixo de um nível especificado. Utilizado para obtenção de formas de ondas especiais e na proteção de circuitos que recebem sinais. Ceifador série positivo Eletrônica Prof° Anderson Sena Ceifadores ou Limitadores Ceifador série negativo Ceifador paralelo simples Eletrônica Prof° Anderson Sena Ceifadores ou Limitadores Ceifadores paralelos polarizados Eletrônica Prof° Anderson Sena Exercício 8 Determine a forma de onda de saída para o circuito abaixo. Eletrônica Prof° Anderson Sena Grampeadores Os circuitos grampeadores necessitam além dos componentes dos circuitos ceifadores, de um capacitor. Um Grampeador CC acrescenta uma tensão CC ao sinal. Se o sinal que entra varia de -10 V a +10 V, um grampeador CC positivo produzirá uma saída que excursiona de 0 a +20 V. Sinal de entrada Grampeamento acima do nivel 0 Grampeamento abaixo do nivel 0 Eletrônica Prof° Anderson Sena Grampeadores Circuito grampeador negativo Circuito grampeador positivo Eletrônica Prof° Anderson Sena Multiplicadores de Tensão São empregados para manterem uma tensão de pico relativamente pequena no transformador, enquanto multiplicam a tensão de pico na saída. A tensão de pico na saída pode ser duas, três ou mais vezes a tensão de pico retificada. Dobrador de tensão de meia-onda Eletrônica Prof° Anderson Sena Multiplicadores de Tensão Dobrador de tensão de onda completa Eletrônica Prof° Anderson Sena Multiplicadores de Tensão Triplicador e quadruplicadorde tensão
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