M038 - Cálculo de Fonte de Onda Completa
Índice Geral do Curso de Eletrônica
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Cálculo de uma Fonte Linear com Retificação em Onda Completa![](images/basicsign.png)
No Módulo anterior vimos os conceitos básicos das fontes com retificação em onda completa. Agora vamos mostrar
como realizar um projeto simples deste tipo de fonte.
O circuito que analisaremos é o esquema B da figura 1:
Fig 1
O cálculo é muito parecido ao que mostramos no módulo M036.
A diferença básica é no tempo de ciclo Tc e na queda de tensão causada pelos diodos retificadores.
Observe pelo esquema B da figura 1 que a corrente circula sempre por 2 diodos, tanto no ciclo positivo
de retificação (vermelho, por exemplo), quanto no negativo (azul, por exemplo). Assim, para um cálculo mais
preciso da fonte, teremos que descontar 2 vezes a tensão de condução do diodo.
Observe que no esquema A da figura 1, a corrente circula apenas por 1 diodo, tanto no ciclo positivo
quanto no negativo. Neste caso, nos cálculos da fonte, precisamos descontar apenas 1 queda de tensão no diodo.
Na figura 2 reproduzimos a forma de onda na saída da fonte para facilitar o entendimento:
Fig 2
Voltemos ao circuito B da figura 1. Vamos analisar o funcionamento do circuito através de um exemplo:
No circuito B da figura 1, calcule a tensão eficaz de saída
Ve, sabendo que a tensão de entrada da rede é de 127Vac, a relação de transformação de T é de 10:1, a
capacitância do capacitor é de 2200uF e a carga R é de 100R. Considere a tensão de condução dos diodos D1,D2,D3 e D4
como sendo 0,7V.
Resposta:
Primeiro precisamos calcular a tensão de pico na entrada de nosso circuito. Como já vimos em
M032, a tensão de pico é dada por
Vrms x √2.
Como em nosso circuito a tensão rms de entrada é de 127Vac, a tensão de pico é dada por:
Vpe = 127 x 1.4142 = 179,6V
Onde Vpe é a tensão de pico na entrada do transformador T.
A relação de transformação foi dada como 10:1. Assim a tensão de pico na saída do transformador é dada por:
Vps = Vpe x 1 / 10 = 17,96V
Onde Vps é a tensão de pico na saída do transformador.
Pela figura 1, esquema B, fica claro que esta tensão Vps é o valor máximo de carga do capacitor,
tanto durante o ciclo positivo da tensão na saída do transformador, quanto do negativo. Mas como os diodos têm
uma tensão de condução de 0,7 V, temos que descontar esta tensão 2 vezes como já explicamos acima. Assim:
Vcmax = 17,96 - 2 x0,7 = 16,56V
Então já sabemos que para uma entrada de 127Vac, a tensão máxima no capacitor será de 16,56V.
Podemos então calcular a tensão VR de ripple do circuito da mesma forma que calculamos no Módulo
M036
A grande diferença em relação ao cálculo da fonte em meia onda é o valor de Tc. Na fonte com retificação em onda
completa Tc equivale ao período de meio ciclo, ou seja:
ΔT = (1/60)/2 = 16,6mS / 2 = 8,3mS (meio ciclo de onda de 60Hz).
Ic = 16,56V / 100ohms = 0,166A
Assim:
VR = (0,166 x 0,0083) / 0,0022 logo VR = 0,63V
Pronto. Já sabemos que a tensão de ripple de nossa fonte é aproximadamente 0,63V. Estes cálculos são aproximados mas
funcionam muito bem se esta tensão de ripple for menor que 10% da tensão de carga do capacitor.
A tensão eficaz Ve pode ser facilmente cálculada como a média da tensão de saída:
Ve = (Vc + (Vc - VR)) / 2
logo:
Ve = (16,56V + (16,56V - 0,63V))/2 = 16,25V
Se você comparar estes resultados com os obtidos no cálculo para retificação em meia onda, vai ver que a tensão eficaz
de saída é praticamente a mesma mas o ripple de saída caiu praticamente para a metade. A tensão eficaz de saída só não
foi melhor porque adotamos o circuito B da figura 1, com dois diodo provocando perda de tensão em cada ciclo de
retificação.
Se você repetir os cálculos para o circuito A da figura 1 vai ver que a tensão eficaz de saída para retificação
em onda completa é maior que a do retificador de meia onda.
Os retificadores de onda completa, ao contrário dos de meia onda, aproveitam os dois ciclos da tensão de entrada e por
isso são mais eficientes.