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Aula 07

Circuitos Retificadores

com Filtro

8ª Edição: págs. 567 a 573

11ª Edição: págs. 654 a 661

Prof. Dr. Aparecido Nicolett

PUC-SP

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Considerações gerais sobre filtros

• A saída resultante de um retificador é uma tensão CC pulsante que não substitui uma

bateria.

• Essa tensão poderia ser utilizada em algo como uma carregador de baterias, em que a

tensão CC média é suficiente para proporcionar uma corrente de carga para a bateria.

• Para fontes de tensão CC como aquelas utilizadas em rádios, aparelhos de som,

computadores, etc., ela não seria suficiente.

• Para que a tensão CC de saída da fonte seja mais estável é necessário um filtro.

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Estágios de uma fonte de tensão

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Tensão de Ondulação (Vr)

100%Vdc

(rms)V

CC média tensão

(rms) ondulação de tensãoda eficazvalor r

r ×==

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RL VRL

VRL

t

ondulação

1a Harmônica

VDC

+

+2a Harmônica

DC2

TEF2

)ond(EF2

)ond(EF2

DC2

EFT2

2EF2

1EF2

DC2

EFT2

VVV

VVV

.........VVVV

−=

+=

+++=

Qual o valor eficaz da ondulação?

Decomposição em Série de Fourier!

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V

VV =

V

V = r

100xV

V = (%) r

DC2

DC2

TEF2

DC

(ond)EF

DC

(ond)EF

−

Logo, o fator de ripple será dado por:

1V

V = r

2

DC

TEF−

7

Sabe-se que:

V

Vmax

R

Rs

π=

=

MAXDC

MAXEF

VV

2

VV

T

Exemplo: Retificador de ½ onda com carga R

121%ou 1,21 =r

1 - 2

= 1 V

x2

V = r

22

MAX

MAX

π−

π

8

D1

D2

D4

D3

Rs

R

Exemplo: Retificador de onda completa com carga R

V

Vmax

Sabe-se que:

π=

=

MAXDC

MAXEF

V2V

2

VV

T

48,4%ou 0,484 =r

1 - 22

= 1 V2

x2

V = r

22

MAX

MAX

π−

π

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Regulação de tensão (VR)

• A tensão fornecida na saída, nas condições em que não existe carga, é reduzida, quando

há corrente de carga drenada da fonte.

• O quanto a tensão CC varia entre as condições de carga e sem carga é descrito por um

fator cahamado regulação de tensão (VR – voltage regulation).

plena carga com tensão

plena carga com tensão- carga sem tensão tensãode gulaçãoRe =

%100 x V

VVVR%

FL

FLNL −=

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Filtro a Capacitor

11

12

13

Vp

Vp

Vp

14

Vp

Vp

15

Vp

16

∆t

Vp

17

Cálculo de Vr e ∆∆∆∆t (diodo ideal – Meia Onda)

C.R.f

VpVr =

Vp

Vr.t.w

2≈∆

Cálculo de Vr e ∆∆∆∆t (diodo ideal – Onda Completa)

C.R.f.

VpVr

2=

Vp

Vr.t.w

2≈∆

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Cálculo de Vr e ∆∆∆∆t (diodo real)

• ½ onda: substituir (Vp) por (Vp – VD).

• Onda completa tipo ponte: substituir (Vp) por (Vp – 2 VD).

• Onda completa tipo derivação central: substituir (Vp) por (Vp – VD).

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Período de condução e corrente de pico no diodo

(Cap. pequeno) (Cap. alto)

iDmédio

iDmáximo

Vp

20

Cálculo de iD(médio) e iD(máximo) (diodo ideal)

Meia onda:

π+≈

Vr

Vp.

)aargc(R

VpiDmédio

21

π+≈

Vr

Vp.

)aargc(R

VpiDmáximo

221

Onda completa

π+≈

Vr.

Vp

)aargc(R

VpiDmédio

21

π+≈

Vr.

Vp

)aargc(R

VpiDmáximo

221

21

• ½ onda: substituir (Vp) por (Vp – VD).

• Onda completa tipo ponte: substituir (Vp) por (Vp – 2 VD).

• Onda completa tipo derivação central: substituir (Vp) por (Vp – VD).

Cálculo de iD(médio) e iD(máximo) (diodo real)

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Filtro RC

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Vr (rms) V´r (rms)

r2´

r VR

XC)rms(V ≈