Retificadores  

Retificador de Onda Completa 

Os circuitos retificadores de onda completa são mais eficientes que os de meia onda pois  usam o semi ciclo negativo da tensão da rede. Existem dois tipos de retificadores de onda completa: Retificador com Center Tap e Retificador em Ponte.

Com Center Tap
Para esse tipo de retificador, obrigatoriamente é preciso usar transformador com a tomada central (Tap) no secundario. No  circuito da Fig01a, no semiciclo positivo conduz o diodo D1 e D2 está aberto. No semiciclo negativo conduz D2 e D1 corta. A Fig01b mostra as formas de onda no secundário do transformador e na carga considerando que a tensão que alimenta o retificador é senoidal e de de valor de pico V_P.

( a )	( b )
Fig01:  ( a ) Circuito do retificador de onda completa com center tap ( b ) Tensão de entrada

Se  a entrada do retificador é alimentada por uma tensão senoidal  Ve=V_P.senwt então:

A tensão média na carga é dada por:

onde V_ep  é o valor de pico da tensão de entrada.    Observar que a amplitude é duas vezes maior do que do circuito meia onda.

O fator de ripple do circuito vale 0,482 ou 48,2%.

Essa forma de onda tem valor eficaz, que está relacionado com a   potencia entregue para a resistência de carga, sendo calculado por:

O diodo deve ser dimensionado em função da corrente media e máxima tensão reversa. Para esse circuito a máxima tensão reversa que o diodo será submetido é 2.V_ep.

Como a   corrente continua na carga é dada por:

e como a corrente continua por diodo é a metade deste valor então:

e

Funcionamento

As figuras a seguir mostram a condução no semiciclo positivo (vermelho) e negativo (Azul).  No semiciclo positivo o diodo D1 conduz e o diodo D2 corta.

Fig02:   Retificador de onda completa com center tap - condução no semiciclo positivo (vermelho)

No semiciclo negativo conduz o diodo D2  e corta o diodo D1, mas o sentido da corrente na carga não muda.

Fig03:   Retificador de onda completa com center tap - condução no semiciclo negativo (azul)

Exemplo: Considere que no circuito da figura 1 o secundário é de 12V+12V, isto é, entre a tomada central e cada extremidade a tensão é 12V, com uma carga de 50 Ohms. Dimensione os diodos usados.

V_ep= 17V    portanto  a máxima tensão inversa a que o diodo será submetido é 34V. isto é,

V_RRM=50V(mínimo)>34V pode ser usado qualquer diodo da Tabela I

Experiência  04   - Retificador de Onda Completa com Center Tap

1.Abra o  arquivo Expeg04 Multisim2001      e   identifique o circuito  da Fig01a. Ative-o. Considerando a  relação de espiras  entre o  secundário e o primário  igual a  0,1  calcule a tensão média na carga usando a expressão ( 2 ).

Clique aqui para obter o arquivo MicroCap8

V_DC = ___________(Calculado )                         V_DC = ___________(Medido )

2. Conclusões:

Experiência  05   - Retificador de Onda Completa com Center Tap com Filtro

1. O que acontece  com a tensão média na carga se for colocado um capacitor em paralelo com a carga ? A tensão aumenta. Para comprovar abra o arquivo ExpEG05 Multisim2001       e identifique o circuito da Fig03 a seguir. Ative-o anotando as formas de onda e o valor médio da tensão na carga.

Clique aqui para obter o arquivo MicroCap8

C=10uF  

V_DC = ___________(Medido)   ripple(estimado)=__________  ripple(medido)=__________

C=100uF  

V_DC = ___________(Medido)   ripple(estimado)=__________  ripple(medido)=__________

2. Conclusões:

Retificador de Onda Completa em Ponte

  Esse circuito não exige transformador com tomada  central, requerendo porem 4 diodos.

                                                 ( a )                                                                                                     ( b )

Fig05: Retificador de onda completa em ponte  ( a ) circuito    ( b )  tensão de entrada

A operação é como segue:

No semiciclo positivo (azul) da tensão de entrada, Ve, conduzem os diodos D1 e D4 enquanto os diodos D2 e D3 estão polarizados reversamente.É importante observar que existem dois diodos no caminho da corrente, portanto a tensão na saida (em RL) será Ve-1,4V, desta forma para tensões de entrada abaixo de 1,4V não há tensão na carga.

Fig06: Retificador de onda completa em ponte - Condução no semiciclo positivo
 

No semiciclo negativo (vermelho) conduzem D2 e D3 enquanto D1 e D4 estão cortados. Observe que a corrente na carga terá o mesmo sentido que anteriormente.

Fig07: Retificador de onda completa em ponte - Condução no semiciclo negativo

A máxima tensão de pico inversa que cada diodo deve suportar é aproximadamente -Vp, onde Vp é o valor de pico da tensão senoidal de entrada.

A figura a seguir mostra as formas de onda de entrada e na carga para uma tensão de entrada de 10V de pico. Observe a perda de tensão ao longo do caminho da corrente.

Fig08: Formas de onda da tensão de entrada  e carga

A figura a seguir mostra uma animação indicando o sentido da corrente no circuito em cada semi-ciclo da tensão de entrada para  diodo real.

Fig09: Animação mostrando o sentido da corrente em cada diodo para diodos reais

A figura a seguir mostra uma animação indicando o sentido da corrente no circuito em cada semi-ciclo da tensão de entrada para  diodo ideal..

Fig10: Animação mostrando o sentido da corrente em cada diodo para diodos ideais

Experiência  06   - Retificador de Onda Completa em Ponte

1. Abra o arquivo ExpEG06a Multisim2001   e identifique o circuito da figura09. Ative-o.  Anote a forma de onda na carga e meça o seu  valor médio.

VDC(Calculado)=____________VDC(Medido)=____________

Clique aqui para obter o arquivo MicroCap8

Fig11: Retificador de onda completa em ponte com diodos

O retificador de onda completa em ponte existe na forma de componente encapsulado

2. Abra o arquivo ExpEG06b Multisim2001  e  identifique o circuito da figura10. Ative-o.  Anote a forma de onda na carga e meça o seu  valor médio.

VDC(Calculado)=____________VDC(Medido)=____________

Fig10: Retificador de onda completa em ponte como componente

3. Conclusões: