Retificadores com filtro

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Autor: Clodoaldo Silva – Filtros - revisão: 24out2012 
 
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Retificadores com filtro capacitivo 
 
Introdução 
 
As saídas dos retificadores são sinais contínuos, porém pulsados. Esse tipo de saída não interessa à 
maioria dos circuitos eletrônicos que necessitam de tensão constante. Uma forma de converter o sinal 
pulsado em constante e adicionar à saída do retificador um filtro. 
 
Retificador de meia onda 
 
Veja na figura abaixo o retificador de meia onda sem filtro e o respectivo sinal de saída. 
 
Adicionando o filtro o sinal será melhorado, permitindo uma oscilação aceitável à maioria dos reguladores 
de tensão, que veremos em seguida. 
 
Analisando o circuito: 
� Tensão RMS da rede: 127VAC/60Hz 
� Relação de espiras: 10:1 
� Tensão limiar do diodo: 0,7V 
� Corrente máxima desejada na carga: 200mA 
 
Calculando a tensão eficaz no secundário do transformador (V2). 
 
V2 ÷ V1 = N2 ÷ N1 
V2 ÷ 127V = 1 ÷ 10 
V2 = 12,7V 
 
Calculando a tensão de pico no secundário (VP). 
 
VP = Vrms . √2 
VP = 12,7V . √2 
VP = 17,96V 
 
Calculando a tensão de pico inversa (PIV) 
 
PIV = VP 
PIV = 17,96 V 
 
Calculando a tensão de pico na carga (VP carga). 
 
VP(carga) = VP – VD 
VP(carga) = 17,96V – 0,7V 
VP(carga) = 17,26V 
 
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Calculando o capacitor para uma ondulação (Vond) na saída de 10% 
 
Vond = 0,1 . VP 
Vond = 0,1 . 17,26V 
Vond = 1,73V 
 
Dimensionando o capacitor para uma corrente de carga máxima de 200mA 
 
Estabelecendo um ripple de 10% e sabendo que a frequência de ondulação (fond) de saída do retificador 
de meia onda é 60 Hz, pode-se dimensionar o capacitor pela seguinte equação. 
 
C = IDC ÷ (fond. Vond) 
C = 0,2mA ÷ (60Hz . 1,73V) 
C = 1927µµµµF 
 
Calculando a tensão DC na carga (VDC). (indicada pelo voltímetro) 
 
A tensão DC é o valor que indicaria um voltímetro ligado à carga. 
 
VDC = VP(carga) – (Vond ÷ 2) 
VDC = 17,26V – (1,73 ÷ 2) 
VDC = 16,4V 
 
Retificador de onda completa (ponte retificadora) 
 
O retificador de onda completa em ponte é o mais usado na eletrônica, isso devido as suas vantagens se 
comparado ao anterior. 
 
Analisando o circuito: 
� Tensão RMS da rede: 127VAC/60Hz 
� Relação de espiras: 10:1 
� Tensão limiar do diodo: 0,7V 
� Corrente máxima desejada na carga: 200mA 
 
Calculando a tensão eficaz no secundário do transformador (V2). 
 
V2 ÷ V1 = N2 ÷ N1 
V2 ÷ 127V = 1 ÷ 10 
V2 = 12,7V 
 
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Calculando a tensão de pico no secundário (VP). 
 
VP = Vrms . √2 
VP = 12,7V . √2 
VP = 17,96V 
 
Calculando a tensão de pico inversa no diodo (PIV) 
 
PIV = VP 
PIV = 17,96 V 
 
Calculando a tensão de pico na carga (VP carga). 
 
VP(carga) = VP – 2.VD 
VP(carga) = 17,96V – 1,4V 
VP(carga) = 16,96V 
 
Calculando o período de ondulação na carga. 
 
T = 1 ÷ f 
T = 1 ÷ 120Hz 
T = 8,33ms 
 
Calculando o capacitor para uma ondulação na saída de 10% 
 
Vond = 0,1 . VP 
Vond = 0,1 . 16,96V 
Vond = 1,67V 
 
Dimensionando o capacitor para uma corrente de carga máxima de 200mA 
 
Sabendo-se que a frequência de saída do retificador de onda completa é o dobro da freqüência de entrada, 
dimensionar o capacitor para um ripple de 10%. 
 
C = IDC ÷ (fond. Vond) 
C = 0,2A ÷ (120Hz . 1,67V) 
C = 998µµµµF 
 
Calculando a tensão DC na carga (VDC). 
 
VDC = VP(carga) – (Vond ÷ 2) 
VDC = 16,96V – (1,67 ÷ 2) 
VDC = 16,13V 
 
Calculando a corrente DC na carga e no diodo (IDC). 
 
Somente metade do ciclo da corrente é conduzida pelos diodos, isso implica que somente metade da 
corrente drenada pela carga passa pelos diodos. 
 
IDC(diodo) = IDC ÷ 2 
IDC(diodo) = 0,2A ÷ 2 
IDC(diodo) = 0,1 A 
 
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Retificador de meia onda com CT e filtro 
 
Um retificador de onda completa também pode ser construído com somente dois diodos, porém é 
necessário um transformador com tomada central “center tap”. 
 
 
Analisando o circuito: 
� Tensão RMS da rede: 127VAC/60Hz 
� Transformador 12V + 12V 
� Tensão limiar do diodo: 0,7V 
� Resistor de carga: 10Ω 
 
Calculando a tensão de pico no secundário (VP). 
 
VP = Vrms . √2 
VP = 12V . √2 
VP = 16,97V 
 
Calculando a tensão de pico inversa (PIV) 
 
PIV = VP 
PIV = 16,97 V 
 
Calculando a tensão de pico na carga (VP carga). 
 
VP(carga) = VP – VD 
VP(carga) = 16,97V – 0,7V 
VP(carga) = 16,27V 
 
Calculando o período de ondulação na carga. 
 
T = 1 ÷ f 
T = 1 ÷ 120Hz 
T = 8,33ms 
 
Calculando o capacitor para uma ondulação na saída de 10% 
 
Vond = 0,1 . VP 
Vond = 0,1 . 1,63V 
Vond = 1,63V 
 
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Dimensionando o capacitor para uma corrente de carga máxima de 200mA 
 
Sabendo-se que a freqüência de saída do retificador de onda completa é o dobro da freqüência de entrada, 
dimensionar o capacitor para um ripple de 10%. 
 
C = IDC ÷ (fond. Vond) 
C = 0,2A ÷ (120Hz . 1,63V) 
C = 1022µµµµF 
 
Calculando a tensão DC na carga (VDC). 
 
VDC = VP(carga) – (Vond ÷ 2) 
VDC = 16,27V – (1,63 ÷ 2) 
VDC = 15,45V 
 
Calculando a corrente DC na carga e no diodo (IDC). 
 
Somente metade do ciclo da corrente é conduzida pelos diodos, isso implica que somente metade da 
corrente drenada pela carga passa pelos diodos. 
 
IDC(diodo) = IDC ÷ 2 
IDC(diodo) = 0,2A ÷ 2 
IDC(diodo) = 0,1 A 
 
Vantagens e desvantagens 
 
Retificadores de Meia onda ⇒⇒⇒⇒ A ondulação registrada na saída é alta com relação aos retificadores de 
onda completa, pelo fato de existir um tempo demasiadamente grande para a descarga do capacitor de 
filtro. É utilizado apenas para baixos valores de carga e que não exige um sinal bom. 
 
Retificador de onda completa ⇒⇒⇒⇒ Apresenta um bom rendimento, neste tipo cada diodo conduz apenas 
durante um semi-ciclo, utiliza-se apenas dois diodos, porém o transformador necessita de um número maior 
de espiras no secundário. 
 
Retificador em ponte ⇒⇒⇒⇒ O transformador não necessita de tomada central, porém e necessário o uso de 
quatro diodos, neste tipo os diodos conduzem durante todo o tempo sendo dimensionados para suportar 
uma maior corrente embora não necessite de uma tensão de pico inverso tão grande quanto o anterior. 
 
 
 
 
O ser, o ter e o fazer são como triângulo, no qual cada lado serve de apoio para os demais. Não há 
conflito entre eles. 
 
Shakti Gawain 
 
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Referências bibliográficas: 
� Malvino, A.P. Eletrônica - volume I. São Paulo: McGraw Hill , 1987. 
� Boylestad, R. e Nashelsky, L. Dispositivos Eletrônicos e Teoria dos Circuitos. Rio de Janeiro: Prentice-
Hall, 1994.