Conhecendo os diodos: Retificador de onda completa


Retificador de onda completa

O retificador de meia onda é a forma mais simples de convertemos uma tensão alternada em tensão contínua. Mas com o acréscimo de poucos componentes podemos transformá-lo em um retificador de onda completa, que aproveita ambos semi ciclos do sinal de entrada. Com o retificador de onda completa podemos utilizar capacitores de menor valor para o mesmo “ripple” na tensão de saída.

Temos dos circuitos possíveis para o retificador de onda completa. O primeiro deles necessita que o transformador de alimentação tenha uma derivação central, conforme podemos ver na figura a seguir:

Retificador onda completa com transformador derivação central

O funcionamento deste circuito é muito simples. Quando a tensão de entrada está no semi ciclo positivo, o diodo D1 conduz e passa este semi ciclo para a carga. O diodo D2 está aberto, e não passa corrente pela parte inferior do circuito. Quando o sinal de entrada se inverte, a corrente circula pelo diodo D2, e a carga recebe a corrente. Observe que ao contrário da retificação de meia onda, onde em um dos semi ciclos não há fluxo de corrente, no retificador de onda completa ambos os semi ciclos são aproveitados, e a carga recebe sempre a corrente no mesmo sentido.

A forma de onda na saída do retificador de onda completa é a seguinte:

Saída retificador onda completa

Veja a diferença entre o circuito de meia onda e o circuito de onda completa. No caso de onda completa a carga está sempre conectada com a tensão de entrada. Em ambos os casos apenas uma polaridade do sinal é aplicada a carga.

Retificador de onda completa com transformador SEM derivação central

É possível implementarmos um retificador de onda completa sem utilizarmos um transformador com derivação central. Chamamos este tipo de circuito de ponte retificadora. Observe o circuito a seguir:

Ponte retificadora

Gastamos dois diodos a mais neste circuito, mas não necessitamos um transformador com derivação central. Observe que a corrente na carga é sempre no mesmo sentido, independente da polaridade do sinal de entrada. Os diodos se encarregam de fazer o chaveamento nos ciclos positivos e negativos para garantir que a carga veja apenas um sentido de corrente.

Filtrando a saída

Assim como no caso do retificador de meia onda, podemos usar um capacitor na saída do retificador de onda completa para manter a saída entre valores máx e mín desejados. O circuito é o seguinte:

Filtrando a saída de onda completa

Seja no caso de retificação em ponte como no caso de transformador com derivação central, a forma de onda filtrada fica sendo a seguinte:

Forma de onda retificador onda completa com filtro

Através desta figura podemos ver o motivo da afirmação feita anteriormente, de que o valor do capacitor em um circuito retificador de onda completa é menor do que o valor necessário no retificador de meia onda, para a mesma variação entre vmax e vmin. O tempo de descarga do capacitor é menor, o que leva a uma menor necessidade de suprir corrente durante este tempo.


Projeto de um retificador de onda completa

É muito similar a um retificador de meia onda. No projeto de um circuito deste tipo temos como variaveis de entrada os seguintes parâmetros.

  • Tensão máxima de saída (Vmax)
  • Tensão mínima de saída (Vmin)
  • Corrente de carga

E queremos saber:

  • Qual é o valor do capacitor que precisamos utilizar
  • Qual é o valor da corrente de pico que teremos sobre o diodo.

Com o valores da tensão máxima e valores da corrente de pico podemos especificar o diodo e o transformador a ser utilizado.

A sequencia de cálculo de um retificador de  onda completa é a seguinte:

1- Calcule a variação de tensão permitida

2- Calcule o valor do capacitor que forneça esta variação

3- Calcular corrente de pico no diodo

O cálculo destes valores não é difícil e implementamos um script python que faz exatamente isto. Este script está disponível na página de downloads em https://cadernodelaboratorio.com.br/scripts-softwares-e-arquivos-de-configuracao/ , sob o nome pack170830.tar.gz. . A sua utilização é a seguinte:

Copie o arquivo pack170830.tar.gz para um diretório a sua escolha e descomprima neste diretório. Execute o script com o comando:

python3    retOndaCompleta.py

A seguinte tela deve aparecer no seu computador:

Cálculo retificador onda completa

Insira os valores de tensão mínima, tensão máxima e corrente de carga correspondentes ao seu projeto. Pressione o botão “calcule” e os valores do capacitor (em microfarad), da corrente de pico do diodo (em A) e a tensão eficaz de saída do transformador (em V).

Observe como a corrente de pico do diodo é bem grande. A resistência do enrolamento do transformador ajuda a limitar esta corrente, mas é um fator importante a ser observado na seleção do dispositivo.

Quanto ao valor do capacitor, observe como é bem menor do que no caso do retificador de meia onda. Você deve escolher um valor comercial imediatamente superior ao valor calculado.

Valores calculados para retificador onda completa

Lembrete final

Um lembrete aos nossos leitores que se utilizam do tradutor automático para lerem em seus idiomas:

We realize that automatic translated services nowdays are terrible. Non portuguese speakers can have a hard time to understand parts of the translated text. If this is your case, you can ask us in english about anything in the blog. We will answer also in english.

Nos damos cuenta de que los textos traducidos automáticamente tienen sus limitaciones. Los que no hablan portugues pueden tener dificultades para entender parte del texto traducido. Si este es su caso, no dude en preguntarnos en español sobre cualquier informacion del blog. Responderemos también en español (or portuñol, estoy seguro que podremos llegar a entendernos).:-) ).

Até a próxima!

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