Circ. Retificadores: Tensão, Ondulação e Regulação, Notas de estudo de Engenharia Elétrica

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Eletrônica Eletrônica básica - Prática

Comparação entre

circuitos retificadores

Comparação entre circuitos retificadores

© SENAI-SP, 2003

Trabalho editorado pela Gerência de Educação da Diretoria Técnica do SENAI-SP, a partir dos conteúdos extraídos da apostila homônima, Comparação entre Circuitos Retificadores - Prática , SENAI - DN, RJ, 1985

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Prática

Exercício 1

1. Porque os circuitos retificadores de meia onda e onda completa com filtro e sem carga tem a mesma tensão de saída?
2. O que é percentual de ondulação?
3. Determine os percentuais de ondulação usando os dados fornecidos. a. VCC = 18V VONDef = 0,7V

b. VCC = 7V VONDpp = 0,5V

Exercício 2

1. Qual o valor de tensão inversa máxima no diodo em cada uma das situações que segue.

a.

b.

2. Determine, em cada uma das situações que seguem:
   • A tensão de saída;
   • O percentual de ondulação;
   • O percentual de regulação (quando possível);
   • O capacitor de filtro para obter a tensão de ondulação desejada (quando possível);
   • A tensão reversa de trabalho em cada diodo;
   • A corrente média em cada diodo.

a. Circuito de onda completa sem filtro Corrente de carga = 250mA

b. Circuito de meia onda com filtro Tensão de pico da CA = 16V Ondulação desejada = 1V Corrente de carga = 150mA (Desconsidere a queda de tensão nos diodos)

c. Circuito de onda completa em ponte, com filtro Tensões de pico da CA = 10V Ondulação desejada = 0,7Vpp Corrente de carga = 600mA (Considere a queda nos diodos)

3. Determine qual dos diodos abaixo seria o mais indicado em cada uma das situações.
   1. VRWM = 50V I (^) FAV = 200mA
   2. VRMV = 50V I (^) FAV = 0,5A
   3. VRWM = 200V I (^) FAV = 1A
   4. VRWM = 300V I (^) FAV = 500mA

a. Tensão reversa no diodo → 130V Corrente média no diodo → 700mA

b. Tensão reversa no diodo → 30V Corrente média no diodo → 190mA

c. Circuito retificador de onda completa em derivação central, com filtro tensão CA de entrada 68V, corrente da carga 800mA.

Influência da carga na tensão de saída (meia onda)

1. Monte o circuito da figura abaixo.

Observação Complete a ligação do primário do transformador conforme a tensão da rede.

2. Estabeleça as seguintes condições no circuito
   • S 1 - desligada;
   • S 2 - desligada;
   • S 3 - ligada;
   • S 4 - desligada;
   • P 1 - resistência máxima.
3. Alimente o circuito (S 1 ).
4. Conecte o multímetro na saída do circuito, de forma que fique permanentemente ligado.
5. Leia a tensão de saída. VCC sem carga = _______ V (meia onda)
6. Ligue a carga.
7. Varie lentamente o potenciômetro até obter carga máxima, enquanto observa o voltímetro. O que acontece com a tensão de saída a medida que a carga aumenta? Por quê?

8. Mantendo a carga no valor máximo meça a tensão de ondulação pico a pico (com osciloscópio) e a tensão de saída (no multímetro). VONDpp = ______________ V (meia onda) VCC carga máxima = __________________ V (meia onda)
9. Determine o percentual de ondulação e o fator de regulação da fonte meia onda, completando a tabela abaixo.

12 .V

%OND V

CC

= ONDpp. 100 V cargamáxima R% V semcarga-V cargamáxima CC

= CC CC

Meia onda Filtro 220 μF

Carga 470 Ω

% OND

% R

10. Desligue a carga e ajuste o potenciômetro para resistência máxima.
11. Torne o circuito em onda completa.
12. Leia a tensão de saída. VCC sem carga = _______ V (onda completa)
13. Repita os itens 6 a 9 registrando os resultados a seguir e completando a tabela abaixo. VONDpp = ______________ V (onda completa) VCC carga máxima = __________________ V (onda completa)

Filtro 220 μF

Carga 470 Ω

% OND

% R

Observe os valores obtidos nos itens 5 e 12. Explique por que os valores encontrados são iguais?

Resumo

Parâmetros de comparação

Para comparar as características funcionais das fontes retificadoras utilizam-se basicamente 3 características.

• Tensão de saída;
• Percentual de ondulação;
• Fator de regulação

Tensão de saída Depende da tensão de entrada, do filtro, da carga, do tipo de circuito retificador e do material dos diodos (ver tabela no final do resumo).

Percentual de ondulação Estabelece uma relação entre a tensão de ondulação eficaz e a tensão CC de saída.

V

%OND V

CC

= ONDef

Para circuitos sem filtro os percentuais de ondulação são fixos:

meia onda → 121% onda completa → 48%

Para os circuitos com filtro o percentual de ondulação é dado por:

12 .V

%OND V

CC

= ONDpp

O fator 12 converte o valor de pico a pico da ondulação em eficaz, por aproximação.

As fontes de alimentação de boa qualidade tem percentuais de ondulação em torno de 5%.

Fator de regulação Expressa a capacidade de uma fonte em manter a tensão de saída constante em função da variação da corrente de carga.

V cargamáxima %R V semcarga-V cargamáxima CC

= CC CC

Regimes máximos do diodo em CA

Em CA o diodo atua em conduções e bloqueios sucessivos.

Devido a este regime intermitente se estabelecem duas condições no diodo que devem ser observadas:

Tensão reversa repetitiva : tensão de pico aplicada ao diodo durante os períodos de bloqueio.

Corrente média : média da corrente circulante nos períodos de condução.

Os fabricantes de diodos fornecem a especificação máxima para estes dois fatores:

VRWM : tensão reversa de trabalho máxima I (^) FAV : valor máximo da corrente média

A seguir está colocada a tabela de determinação dos parâmetros dos circuitos retificadores.

Referências bibliográficas

SENAI/DN. Comparação entre circuitos retificadores, prática. Rio de Janeiro, Divisão de Ensino e Treinamento, 1985. (Série Eletrônica Básica).

Eletrônica básica

Teoria 46.15.11.752- Prática: 46.15.11.736-

Teoria 46.15.12.760- Prática: 46.15.12.744-

1. Tensão elétrica 41. Diodo semi condutor
2. Corrente e resistência elétrica 42. Retificação de meia onda
3. Circuitos elétricos 43. Retificação de onda completa
4. Resistores 44. Filtros em fontes de alimentação
5. Associação de resistores 45. Comparação entre circuitos retificadores
6. Fonte de CC 46. Diodo emissor de luz
7. Lei de Ohm 47. Circuito impresso - Processo manual
8. Potência elétrica em CC 48. Instrução para montagem da fonte de CC
9. Lei de Kirchhoff 49. Multímetro digital
10. Transferência de potência 50. Diodo zener
11. Divisor de tensão 51. O diodo zener como regulador de tensão
12. Resistores ajustáveis e potenciômetros 52. Transistor bipolar - Estrutura básica e testes
13. Circuitos ponte balanceada 53. Transistor bipolar - Princípio de funcionamento
14. Análise de defeitos em malhas resistivas 54. Relação entre os parâmetros I (^) B, I (^) C e VCE
15. Tensão elétrica alternada 55. Dissipação de potência e correntes de fuga no transistor
16. Medida de corrente em CA 56. Transistor bipolar - Ponto de operação
17. Introdução ao osciloscópio 57. Polarização de base por corrente constante
18. Medida de tensão CC com osciloscópio 58. Polarização de base por divisor de tensão
19. Medida de tensão CA com osciloscópio 59. Regulador de tensão a transistor
20. Erros de medição 60. O transistor como comparador
21. Gerador de funções 61. Fonte regulada com comparador
22. Medida de freqüência com osciloscópio 62. Montagem da fonte de CC
23. Capacitores 63. Amplificador em emissor comum
24. Representação vetorial de parâmetros elétricos CA 64. Amplificador em base comum
25. Capacitores em CA 65. Amplificador em coletor comum
26. Medida de ângulo de fase com osciloscópio 66. Amplificadores em cascata
27. Circuito RC série em CA 67. Transistor de efeito de campo
28. Circuito RC paralelo em CA 68. Amplificação com FET
29. Introdução ao magnetismo e eletromagnetismo 69. Amplificador operacional
30. Indutores 70. Circuito lineares com amplificador operacional
31. Circuito RL série em CA 71. Constante de tempo RC
32. Circuito RL paralelo em CA 72. Circuito integrador e diferenciador
33. Ponte balanceada em CA 73. Multivibrador biestável
34. Circuito RLC série em CA 74. Multivibrador monoestável
35. Circuito RLC paralelo em CA 75. Multivibrador astável
36. Comparação entre circuitos RLC série e paralelo em CA 76. Disparador Schmitt
37. Malhas RLC como seletoras de freqüências 77. Sensores
38. Soldagem e dessoldagem de dispositivos elétricos
39. Montagem de filtro para caixa de som
40. Transformadores

Todos os títulos são encontrados nas duas formas: Teoria e Prática