M035 - Retificador de Meia Onda

Veja também:

Pequenos Negócios - Como Ganhar Dinheiro na Internet

Fonte Linear com Retificação de Meia Onda

Como já vimos, todo circuito eletrônico precisa de uma fonte de tensão para funcionar. Neste Módulo vamos estudar os circuitos retificadores de meia onda e de onda completa. Estes circuitos permitem implementar fontes simples e de baixo custo.

Retificador de Meia Onda

Observe o circuito abaixo. Ele é bastante simples e composto pelo transformador T, o diodo retificador D e o capacitor C.

Fig 1

A função do transformador T é reduzir a tensão de entrada ao valor adequado à tensão de saída da fonte. O resistor R representa a carga de nossa fonte.

Como você sabe, a tensão de rede que chega à tomada de sua casa pode ser 127 Vac ou 220 Vac, conforme sua cidade ou a instalação de sua casa. Antigamente, os circuitos valvulados trabalhavam com tensões elevadas, comumente acima de 220Vac. Mas hoje em dia os circuitos trabalham com tensões bem menores, da ordem de 3 a 30V. Assim a tensão que chega à tomada tem de ser reduzida para ficar adequada aos circuitos que serão alimentados. O transformador T realiza esta função, como já vimos no módulo M029.

A senoide 1 representa a tensão da rede, 127Vac ou 220 Vac. A senoide no ponto 2, representa a tensão de saída do transformador T e o sinal de tensão no ponto 3, a tensão após o Diodo D

O funcionamento da fonte pode ser dividido nas seguintes fases:

1) Inicialmente o capacitor C esta descarregado. Assim, quando a tensão de saída do transformador começar a subir, no semi ciclo positivo da senoide 2, o diodo D ficará diretamente polarizado (tensão no anodo > que a do catodo) e começará a carregar o capacitor C.

2) Quando a tensão em 2 atingir o valor máximo do semiciclo positivo, o capacitor será carregado com este valor de tensão (estamos desconsiderando as perdas no diodo D). A partir deste ponto, a tensão na saida do transformador começa a se reduzir. Como C "segura" a tensão equivalente ao máximo do semiciclo positivo, a tensão no anodo de D passa a ser menor que a do catodo e D para de conduzir. Neste instante o capacitor passa a se descarregar pela corrente que circula pela carga R. O resultado é a forma de onda apresentada em 3, que corresponde à tensão do capacitor C e à tensão de saida da fonte.

Características da Fonte

Ao se projetar uma fonte de alimentação, algumas características são importantes. Observe a figura 2 abaixo. Ela mostra detalhes da forma de onda do sinal de saída da fonte.

Fig 2

Algumas características do sinal de saída da fonte são importantes para caracterizá-la:

V_E - Tensão Eficaz

A tensão V_E da figura 2 é definida como a Tensão Eficaz de saída da fonte. Esta tensão corresponde ao valor útil da tensão de saída que será aplicada à carga R.

V_R - Tensão de Ripple

A tensão V_R da figura 2 é definida como a Tensão de Ripple de saída da fonte. Ripple em inglês significa "ruído". Assim, a Tensão de Ripple indica o ruído elétrico presente na saída da fonte. Se a fonte fosse ideal, a tensão de saída da fonte seria uma tensão fixa, sem qualquer variação. Seria uma linha reta. Mas como o retificador de meia onda não é uma fonte ideal, aparece esta tensão de ripple na saída. O efeito do ripple de saída, depende do circuito que está sendo alimentado. Se for um circuito de áudio, por exemplo, pode aparecer no som de saída como aquele zumbido característico de 60Hz. Para outros circuitos, como os digitais, por exemplo, pode não ter efeito nenhum.

T_C - Tempo de Ciclo

O período T_C da figura 2 é definida como Tempo de Ciclo do sinal senoidal de entrada que alimenta o retificador de meia onda. Você sabe que no Brasil a frequência da rede de alimentação é de 60Hz. Assim T_C é dado por:

T_C = 1 / 60Hz = 16,6 mS ( 16,6 milisegundos)

No próximo bloco, vamos utilizar os parâmetros definidos acima para calcular uma fonte linear com retificação de meia onda.