Considere um circuito retificador em ponte com um capacitor de filtro
ligado em paralelo com o resistor de carga
, para o caso em que o secundário do transformador fornece uma senoide de 12 V (rms), tendo uma frequência de 60 Hz e supondo
V e uma resistência de carga
.
a) Calcule o valor de
que resulta em uma tensão de ondulação máxima de 1 V pico a pico.
a) Calcule o valor de
Passo 1
Beleza, vamos desenrolar essa questão de retificador em ponte com capacitor de filtro. O que o enunciado diz é:
- Temos um transformador que entrega 12 V (rms) no secundário, com frequência de 60 Hz.
- Usamos um retificador em ponte (logo, caem 2 diodos em cada semiciclo), cada diodo com queda de tensão
V. - Na saída, o capacitor
fica em paralelo com a carga . - Queremos que a ondulação (“ripple”) máxima seja
V pico a pico.
Conteúdo e o que vamos precisar: teoria de retificação e de filtro com capacitor – em especial a fórmula da tensão de ripple num retificador de onda cheia:
A partir daí se isola
e a gente calcula.
Passo 2
Primeiro, determinamos a tensão de pico disponível logo após os retificadores.
- Tensão de pico no secundário:
- Logo depois de passar pelos dois diodos em série (ponte completa), cada um caindo
V:
Passo 3
Agora precisamos da corrente de carga média
. Aproximamos que ela é
(Usamos
como tensão média porque a ondulação é pequena.)
Passo 4
Em retificação de onda cheia, a frequência de ripple é o dobro da da rede. Então
Passo 5
Usamos a fórmula da ondulação aproximada para filtro capacitivo:
Substituindo os valores:
Resposta
O capacitor deve ter aproximadamente
para manter a ondulação em até 1 V pico a pico.