MÓDULO 3 - RETIFICADORES

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Figuras módulo3
Retificador de meia-onda; Retificador de onda completa com derivação central e em ponte; filtro.
 
Retificadores:
 
 São circuitos utilizados na transformação de tensão alternada em tensão contínua.
 O transformador é usado para reduzir a amplitude da tensão de entrada.
 No retificador, que utiliza diodos, o sinal alternado passa a ser contínuo pulsante.
 O filtro transforma a tensão contínua pulsante em tensão contínua constante.
 Os circuitos retificadores podem ser de meia-onda ou de onda completa.
 VER FIGURA 1
 
Retificador de meia-onda sem filtro:
 No semiciclo positivo, o diodo fica diretamente polarizado e conduzirá (Vd = 0,6V), a corrente circula pela
carga (RL), na saída aparecerá:
 Vs = Ve – Vd
 No semiciclo negativo, o diodo fica reversamente polarizado e não conduzirá, não circula corrente pela carga
(RL), a tensão de saída será nula e a tensão Vd será igual à tensão de entrada, ou seja, negativa.
 VER FIGURA 2
 
Expressões do retificador de meia-onda
 Vs = Ve – Vd
Vs: Tensão de pico na carga
Ve: Tensão de pico no secundário do transformador
Vd: Tensão direta no diodo
 Vm = Vs/π
Vm: Tensão média na carga
 Vef = Vs/2
Vef: Tensão eficaz na carga
 Vo = Ve
Vo: Tensão reversa no diodo
 
Retificador de Onda Completa com derivação central:
 A derivação central aterrada cria no secundário do transformador duas tensões defasadas de 180° com
valores de pico iguais à metade da tensão de pico total.
 No semiciclo positivo de Ve1 e negativo de Ve2, D1 conduz e D2 fica cortado, passando corrente por RL.
 No semiciclo negativo de Ve1 e positivo de Ve2, D1 fica cortado e D2 conduz, passando corrente por RL.
 Nota-se que, nos dois casos, a corrente circula no mesmo sentido, tornando a corrente alternada em contínua
pulsante
 VER FIGURA 3
 
Expressões do retificador de onda completa com derivação central
 Ve = Ve1 + Ve2
 Ve1 = Ve2 = Ve/2
Ve: Tensão de pico total do secundário
Ve1 e Ve2: Metade da tensão de pico do secundário.
 Vs = Vex – Vd
Vs: Tensão de pico na carga
Vex: Tensão Ve1 ou Ve2
Vd: Tensão direta na carga
 Vm = 2.Vs/π
Vm: Tensão média na carga
 Vef = Vs/Raiz de 2
Vef: Tensão eficaz na carga
 Vo = Ve
Vo: Tensão reversa nos diodos
 
Retificador de Onda Completa em Ponte:
 Utiliza-se 4 diodos em ponte. O transformador não precisa de derivação central, assim, a tensão a ser
retificada é a tensão total do secundário do transformador.
 No semiciclo positivo, D1 e D3 conduzem e circula corrente por RL.
 No semiciclo negativo, D2 e D4 conduzem, e também circula corrente pela carga, no mesmo sentido que no
semiciclo positivo.
 As formas de onda são iguais as da derivação central.
 VER FIGURA 4
 
Expressões do retificador em ponte
 Vs = Ve – 2.Vd
Vs: Tensão de pico na carga.
Ve: Tensão de pico no secundário do transformador.
Vd: Tensão direta no diodo.
https://online.unip.br/Arquivo?id=28810.PDF
 Vm = 2.Vs/π
Vm: Tensão média na carga.
 Vef = Vs/raiz de 2
Vef: Tensão eficaz na carga.
 Vo = Ve
Vo: Tensão reversa no diodo.
 
Filtro Capacitivo:
 É um capacitor ligado na saída do retificador, em paralelo com a carga (Vs = Vc).
 Sua finalidade é filtrar as grandes variações da tensão retificada, tornando-a quase constante.
 Para que a filtragem seja satisfatória é necessário que a constante de tempo RC seja muito maior que o
período T/2 do sinal retificado.
 Antes de t1 e entre t2 e t3, a tensão no capacitor é maior que a tensão do secundário do transformador,
então, o diodo está cortado, e o capacitor descarrega.
 Entre t1 e t2 e entre t3 e t4, a tensão do secundário do transformador e maior que a tensão no capacitor,
então, o diodo conduz, carregando novamente o capacitor.
 Vc = Vs possui uma pequena ondulação (ripple) produzida pela carga e descarga do capacitor.
 VER FIGURA 5
 
Filtro capacitivo – Equações
 Vm = Vs – Vrpp/2
Vm: Tensão média na carga
Vs: Tensão de pico na carga
Vrpp: Tensão de ripple pico-a-pico
 Vrpp = (1/f.R.C).Vm (para meia-onda)
 Vrpp = (1/2.f.R.C).Vm (para onda completa)
f: frequência
R: Carga
C: Capacitância
 
Exercício Resolvido:
 
1) Um circuito retificador de onda completa com derivação central (Vd = 0,6V) alimenta uma carga de 200 W
com uma corrente média de 40 mA. Calcule: a) A tensão média na carga; b) A tensão de pico na carga; c) A
tensão eficaz na carga; d) A tensão no secundário do transformador; e) A tensão reversa no diodo. f) a corrente
eficaz na carga g) O valor do capacitor que provoca um ripple de pico a pico de 5 V. (adote freqüência de 60 Hz)
Resolução:
a) Vm = RL x Im = 8V
b) Vm = (2 x Vs)/ pi ⇒ Vs = 12,57 V
c) Vef = Vs/raiz de 2 = 8,88V
d) Vs = Ve1 - Vd ⇒ Ve1 = 13,17
 Ve = 2 x Ve1 = 26,34V
e) Vo = Ve = 26,34V
f) Ief = Vef/RL = 44,4 mA
g) Vm = Vs - (Vrpp/2) = 10,07V
 Vrpp = Vm /(2 x pi x R x C)⇒ C = 83,92μF
 
Exercício 1:
Um circuito retificador de meia onda possui tensão de pico no secundário do transformador de 42,6 V e tensão direta no diodo de
0,6 V. A alternativa que indica, respectivamente a tensão de pico, a tensão média e a tensão eficaz na carga é:
A)
42 V; 26,7V; 29,7V
B)
42V; 13,4V; 21V
C)
42V; 13,4V; 29,7V
D)
42V; 26,7V; 21V
E)
43V; 21V; 26,7V
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
A) 
B) 
Exercício 2:
Um circuito retificador com derivação central possui tensão eficaz na carga de 24V. Assinale a alternativa que indica a corrente
média na carga caso a corrente eficaz que a percorre seja de 1,2 A.
A)
0,7A
B)
1,0A
C)
1,08A
D)
1,2A
E)
1,5A
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
B) 
C) 
Exercício 3:
Um retificador de onda completa em ponte com tensão de pico no secundário de 20,2V utiliza diodos com tensão direta de 0,6V
e uma carga de 15 ohms. Assinale a alternativa que indica a tensão média e a corrente média na carga.
A)
6,05V e 0,41A
B)
12,1V e 0,41A
C)
6,05V e 0,81A
D)
12,1 V e 12 A
E)
12,1V e 0,81A
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
B) 
C) 
D) 
E) 
Exercício 4:
Assinale a alternativa que indique o valor aproximado do capacitor para que o ripple de um filtro capacitivo em
um retificador de meia-onda seja de no máximo 10% da tensão média na carga de 4kΩ. O circuito é utilizado
numa rede de 60 Hz.
 
A)
41,5 μF
B)
83 μF
C)
20,5 μF
D)
5 μF
E)
102 μF
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
B) 
C) 
D) 
D) 
E) 
A) 
Exercício 5:
Um transformador com relação de espiras de 6:1 possui uma tensão de pico no primário de 120 V / 60 Hz. Qual
é a tensão eficaz no secundário desse transformador? 
A)
10,14 V
B)
14,28 V
C)
28,28 V
D)
7,07 V
E)
14,14 V 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
A) 
B) 
C) 
D) 
E) 
Exercício 6:
Qual deve ser o valor aproximado da tensão eficaz RMS no secundário do transformador, quando temos na saída
de um retificador em ponte a tensão de pico de 60V.
A)
0V
B)
14,4V
C)
28,3V
D)
42,4V 
E)
56,6V 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
B) 
C) 
D) 
Exercício 7:
Qual é a frequência na saída do circuito retificador de meia-onda, quando a frequência de entrada é 50 Hz.
A)
25Hz
B)
50Hz
C)
100Hz
D)
200Hz
E)
240Hz
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
Exercício 8:
Os diodos são utilizados em inúmeros circuitos na atualidade. Uma aplicação é seu uso em circuitos retificadores
de tensão. O circuito a seguir representa um:
A)
Retificador de Onda Completa
B)
Retificador de Meia Onda
C)
Retificador de Onda Completa com Derivação Central
D)
Retificador de Meia Onda com Derivação Central
E)
Retificador de Onda Completa com filtro
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
A) 
B)