Capítulo 4 Malvino Circuito com Diodos

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Circuitos com Diodo
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco
Diagrama de Blocos
Diagrama de blocos de retificador
 
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Sinal Senoidal
Sinal Senoidal 
onde:
Valor de pico a pico: Vpp=2.Vp;
Valor cc ou médio: Vcc=0;
Valor RMS ou Eficaz: Vrms=0,707.Vp;
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Circuitos Retificadores
Transformador elétrico
A tensão alternada da rede, antes de ser ligada ao retificador, precisa ser reduzida, trabalho realizado pelo transformador.
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N1
N2
I1
I2
V1
V2
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Circuitos Retificadores
Transformador abaixador
Transformador Abaixador
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Circuitos Retificadores
Retificador de Meia-onda
É o mais simples dos retificadores. A sua constituição básica é um diodo em série com uma carga RL. 
 
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Circuitos Retificadores
Retificador de Meia-onda
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Circuitos Retificadores
Retificador de Meia-onda
O valor medido com um voltímetro cc é:
Usando a segunda aproximação do diodo:
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Circuitos Retificadores
Retificador de Onda Completa com Tomada Central
 
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9
Circuitos Retificadores
Retificador de Onda Completa com Tomada Central
 
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10
Circuitos Retificadores
Retificador de Onda Completa em Ponte 
 
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11
Circuitos Retificadores
Retificador de Onda Completa em Ponte
 
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12
Circuitos Retificadores
Retificador de Onda Completa em Ponte
 
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13
Circuitos Retificadores
Retificador de Onda Completa em Ponte
A tensão de saída dobra de valor, a tensão cc na carga também dobra, ou seja:
Segunda aproximação:
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Circuitos Retificadores
Filtros
Para que a fonte de alimentação fique completa, falta ainda fazer a filtragem do sinal retificado para que o mesmo se aproxime o máximo possível de uma tensão contínua e constante.
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Circuitos Retificadores
Filtro capacitivo
A figura abaixo mostra a ligação de um filtro capacitivo a um retificador de onda completa em ponte.
 Fonte com Filtro Capacitivo
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Filtro de Entrada com Capacitor
Filtro capacitor
Inicialmente o capacitor está descarregado;
Durante o primeiro quarto de ciclo, o diodo está diretamente polarizado;
O diodo idealmente funciona como uma chave fechada;
O capacitor carrega e sua tensão torna-se igual à da fonte em cada instante do primeiro quarto de ciclo;
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Filtro de Entrada com Capacitor
Filtro capacitivo
A carga continua até que a entrada alcance seu valor máximo;
Assim que a tensão de entrada torna-se menor que Vp, o diodo desliga;
Durante os ciclos restantes o capacitor permance totalmente carregado e o diodo aberto;
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Filtro de Entrada com Capacitor
Filtro capacitivo
Efeito do Resistor de Carga
Enquanto a contante de tempo RLC for muito maior que o período, o capacitor permanecerá quase totalmente carregado;
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Circuitos Retificadores
Filtro capacitivo
Com o filtro capacitivo o sinal de saída fica com a forma mostrada abaixo 
Forma de Onda na Saída da Fonte
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Filtro de Entrada com Capacitor
Filtro capacitivo
Fórmula da Ondulação
Valor de pico a pico da ondulação de qualquer filtro de entrada com capacitor (Aproximação):
Onde Vr = ondulação de pico a pico
 I = corrente cc na carga
 f = frequência da ondulação
 C = Capacitância
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Filtro de Entrada com Capacitor
Filtro capacitivo
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Filtro de Entrada com Capacitor
Exemplo
Qual tensão cc na carga e a ondulação do circuito da figura abaixo?
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Filtro de Entrada com Capacitor
Exemplo
Qual tensão cc na carga e a ondulação do circuito da figura abaixo?
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24
Filtro de Entrada com Capacitor
Exemplo
Qual tensão cc na carga e a ondulação do circuito da figura abaixo?
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25
Filtro de Entrada com Capacitor
Exemplo
Qual tensão cc na carga e a ondulação do circuito da figura abaixo?
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26
Filtro de Entrada com Capacitor
Exemplo
Qual tensão cc na carga e a ondulação do circuito da figura abaixo?
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27
Filtro de Entrada com Capacitor
Exemplo
Qual tensão cc na carga e a ondulação do circuito da figura abaixo?
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28
Tensão de Pico Inversa e Corrente de Surto
PIV Tensão de Pico Inversa
Tensão máxima quando um diodo não está conduzindo em um retificador;
Deve ser menor que a tensão de ruptura;
Retificador de Meia Onda com Filtro de Entrada com Capacitor
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29
Tensão de Pico Invera e Corrente de Surto
Retificador de Onda Completa com Tomada Central e Filtro de Entrada com Capacitor
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30
Tensão de Pico Invera e Corrente de Surto
Retificador de Meia Onda com Filtro de Entrada com Capacitor
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31
Filtro de Entrada com Indutor
Filtro LC
Era muito usado para filtrar a saída de um retificador;
Quais exigências para um bom projeto?
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Filtro de Entrada com Indutor
Filtro LC
Quais exigências para um bom projeto?
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33
Filtro de Entrada com Indutor
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34
Filtrando a Saída de um Retificador
Filtro LC
A saída do retificador tem dois componente:
Tensão cc e tensão ca;
Cada uma delas age como fontes separadas;
Quase toda compente cc passa para o resistor de carga e quase toda componente ca é bloqueada;
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Filtrando a Saída de um Retificador
Filtro LC
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Filtrando a Saída de um Retificador
Filtro LC
Principal desvantagem:
Como a frequência da rede é baixa, é necessário indutâncias maiores para obter a reatância suficiente para uma filtragem adequada;
Maior indutância, mais enrolamentos e maior o tamanho do indutor;
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Filtro de Entrada com Capacitor
Filtro LC
Fitro de entrada com indutor produz uma tensão cc de saída igual ao valor médio de um retificador de tensão:
Filtro de entrada com capacior produz uma tensão cc de saída igual ao valor de pico da tensão retificada;
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Tensão de Pico Invera e Corrente de Surto
Filtro RC
Filtro LC
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Tensão de Pico Invera e Corrente de Surto
Regulador de Tensão
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40
Circuitos Ceifadores e Limitadores
Diodos de Pequeno Sinal
Ceifador Positivo
Definição das Condições
Ceifador Negativo
Limitador ou Grampeador de Diodo
Ceifadores Polarizados
Ceifadores Combinados
Variações
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41
Circuitos Grampeadores
Grampeador Positivo
Grampeador Negativo
Detector de Pico a Pico
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42
Circuitos Multiplicadores de Tensão
Dobrador de Tensão
Triplicador de Tensão
Quadruplicador de Tensão
Variações
Dobrador de Tensão de Onda Completa
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