O que é uma ponte retificada de diodo? Estrutura e operação

fonte retificadora Essa estrutura feita com 4 diodos retifica, como o nome sugere, a corrente alternada em corrente

fonte retificadora

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Essa estrutura feita com 4 diodos retifica, como o nome sugere, a corrente alternada em corrente direta.

A ponte retificada é basicamente um circuito que é usado quando a corrente alternada (AC) precisa ser convertida em DC. Esta estrutura também é conhecida como uma ponte de diodo, e como um circuito ou ponte graetz, o físico que a popularizou. O inventor era, no entanto, Karol Franciszek Pollak.

Esta ponte geralmente vem como mais um dispositivo elétrico, que é amplamente utilizado em níveis de todos os campos, tanto industriais quanto domésticos.

Puente rectificador KBL fonte retificadora

Este circuito popular é usado em carregadores móveis, TVs, computadores e, em suma, qualquer dispositivo que funcione em DC, devido à sua eletrônica, e que se conecte à rede elétrica CA. Portanto, as fontes de tensão continuam, eles precisam corrigir seu sinal.

Operação

Como dissemos, consiste principalmente de quatro diodos retificadores, conectados de forma específica. Quanto a esses dispositivos, como é explicado no artigo do diodo (Para que funcionam os diodos e como funcionam os diodos?- guia de introdução aos diodos), eles são usados na polarização direta e são usados na conversão do AC para DC.

Antes de saber como todos os 4 trabalham juntos, você precisa saber como um diodo funciona por conta própria. Você pode ler mais informações nesse artigo, mas, em suma, funciona como um interruptor que permite que a corrente passe quando a polarização direta excede sua tensão do cotovelo (0,7V). E, na polarização inversa, este acaba por ser um interruptor aberto, ele não dirige.

Normalmente o sinal a ser corrigido é, como dissemos, a tensão de rede alternada de 230V. Esta é uma tensão analógica na forma de um sinusoide. Para saber mais sobre o sinal analógico e digital.

Funcionamiento de puente rectificador

Este sinal, como você pode ver, tem um semiciclo positivo (+) e, em seguida, um semiciclo negativo (-) em cada período (T). Ao inserir este sinal alternado em um diodo diretamente polarizado, do aodo ao cátodo permitiria que os semilicos positivos passassem. Enquanto os negativos não ficassem atualizados.

Operação de fonte retificadora

Quanto à operação no circuito da ponte Graetz, o funcionamento dos diodos é o mesmo, só que a forma como estão conectados aproveita os dois semiciclos, o positivo e o negativo, para que esse sinal seno se torne o mais plano possível, já que o ideal seria uma tensão contínua do valor Vref.

É por isso que esta ponte retificada é chamada de retificador de ondas completas ou retificador de ondas duplas, porque retifica ambos os semiciclos. Há, portanto, também meia onda, que precisa de um único diodo, que apenas retifica os semiciclos positivos.

No diagrama a seguir podemos ver o design simples de um retificador de ondas completas com a ponte Graetz, de uma fonte de tensão, que transforma a corrente alternada de 220V em corrente DC de 15V.

Esquema tecnico fonte retificadora

Podemos ver como os 4 diodos estão conectados para que 4 cabos saiam para as várias partes, dois para o enrolamento secundário do transformador (2 e 3) e dois para a carga RL (1) e para massa (3).

O enrolamento secundário do transformador (o pequeno no diagrama abaixo) muda sua polaridade, assim como a rede. Na imagem a seguir vemos 2 períodos (T) onde a seta vermelha indica a direção da corrente. Os diodos que estão dirigindo em cada semiciclo são os que mudam para roxo. Portanto, no primeiro semiciclo eles são diretamente polarizados e conduzem os diodos D1 e D3.

O gráfico inferior mostra a tensão onde a seta indica, de modo que o primeiro semiciclo é negativo e ainda em enrolamento ele vai de + para -.

Portanto, os outros dois diodos estão em polarização inversa e não deixam a corrente passar nesse sentido. A corrente então continua através da carga, depois passa pelo diodo D3 e fecha o circuito com o transformador.

No segundo semiciclo, os outros dois diodos (D2 e D4) dirigem. A corrente sai do + do transformador, passa pelo diodo D2, depois passa pela carga, passa pelo diodo D4 e fecha o circuito no – do transformador.

fonte retificadora 00

Como podemos ver no gráfico acima, fizemos a tensão em todos os semiciclos superiores, a parte positiva. Portanto, só teremos tensão que vai de 0V a 15V, mas permanecerá analógica e não será completamente corrigida.

Honda rectificada fonte retificadora

Este é um efeito chamado cacheado, que deve ser suavizado por um filtro baseado em um capacitor eletrolítico que produz no momento da queda de tensão um feedback, eliminando em grande parte este efeito. Como explicamos no artigo dos capacitores,estes filtram o sinal alternado.

Onda filtrada

No máximo é recomendado um pico encaracolado de 100mV para o pico, para que possa ser calculado com a seguinte fórmula, o valor necessário do capacitor ou a tensão de pico para pico resultante com nosso capacitor:

Formula

Onde:

  • Vr é a tensão de cachos de pico ao pico.
  • Eu sou a corrente pulsante de carregamento em amplificadores.
  • fé a frequência de ondulação (A frequência de ondulação é igual a f em um retificador de meia onda e igual a 2f em um retificador de ondas completas).
  • C é a capacitação em Farads.

Apesar do condensador, às vezes uma filtragem melhor ainda é necessária para torná-lo totalmente contínuo.

Esquema corriente fonte retificadora

Para isso, geralmente é utilizado um regulador de tensão ou tensão, alcançando uma onda aceitável para uso:

fonte retificadora

Esquema completo de um fonte retificadora de ondas completas

Para saber mais sobre filtragem, você pode conferir nossos artigos de filtro LC e RC, onde você pode ver como eles funcionam e seu uso em aplicativos, como este entre outros. Confira aqui:

Veja também – O QUE É O RELÉ TÉRMICO?

Conclusão

A fonte retificadora é um elemento fundamental no nosso dia a dia, pois é incorporada por muitos dos dispositivos eletrônicos que costumamos usar. Além disso, sua operação nos ajuda a entender algo melhor também, bem como obras de eletricidade, tanto AC quanto corrente contínua. fonte retificadora

Se você estiver interessado e tiver os materiais, você pode praticar a confecção de sua própria ponte retificada com 4 diodos em um Protoboard por conveniência, um transformador adequado e um capacitor, o valor do qual você pode calcular com a fórmula acima. Em seguida, usando o osciloscópio, você pode ver como os sinais de saída da ponte variam e depois do filtro, a partir dos sinais de entrada. Teste alterando o condensador e até mesmo aplicando um regulador.

Como você pode ver, é fácil fazer sua própria fonte de tensão contínua, uma vez que você entende a teoria desta ponte diodo.

Fontes

https://es.wikipedia.org/wiki/Puente_rectificador
https://www.mecatronicalatam.com/es/tutoriales/electronica/componentes-electronicos/diodo/puente-de-diodos/
https://uelectronics.com/para-que-sirve-un-puente-rectificador/
https://solectroshop.com/
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