Desenvolver um circuito retificador em Onda Completa com Derivação Central para saída DC de 15 V e uma corrente de 500 mA . Determinar o transformador, sua potência. Calcular a tensão no secundário do transformador. Qual a carga máxima permitida? O circuito deverá ter regulação de 10%. Usar o “datasheet” do diodo 1N4007 e considerar a queda de tensão do mesmo (
).
Passo 1
Resumo do enunciado: precisamos projetar um retificador de onda completa com derivação central que forneça 15 V DC a 0,5 A, usando diodo 1N4007 (queda de tensão
) e garantindo regulação de 10 % na saída. Vamos achar:
– tensão RMS do enrolamento secundário (meio-enrolamento e total)
– potência VA do transformador
– valor máximo de carga
– tensão RMS do enrolamento secundário (meio-enrolamento e total)
– potência VA do transformador
– valor máximo de carga
Conteúdo aplicado: retificador de onda completa com derivação central (só um diodo conduz por semiciclo), cálculo de tensão média de saída, consideração da queda no diodo e fato de que o enrolamento sofre “droop” de 10 % entre vazio e carga plena.
Passo 2
Obtemos do datasheet do 1N4007 a queda típica de um diodo em
A, que adotamos como
Passo 3
Na configuração de onda completa com derivação central, a tensão média de saída (antes de filtragem) é
onde
é a tensão RMS de cada meio-enrolamento.
Passo 4
Queremos
V a carga plena. Substituindo na fórmula:
Este é o valor RMS de cada meio-enrolamento sob carga.
Passo 5
Para considerar regulação de 10 % (queda de 10 % de vazio para plena carga), o enrolamento deve ter no-load aproximadamente
Escolhemos, portanto, um secundário comercial de
,V. Ao carga plena ele cai para cerca de
,V RMS, ou seja
V.
Passo 6
Potência aparente do transformador: cada meio-enrolamento fornece corrente de pulso. O valor RMS dessa corrente em cada bobina vale
pois para meio-seno de amplitude
o RMS cai a
. Então a potência total é
Passo 7
Carga máxima permitida (isto é,
mínima para que se extraia
,A a 15 V) é
Resposta
Transformador: secundário comercial de 20–0–20 V (cai a 18–0–18 V sob 0,5 A), 10 VA, regulação 10 %.
Tensão no secundário (meio-enrolamento carregado): 17,9 V rms (36 V total).
Carga máxima: .
Tensão no secundário (meio-enrolamento carregado): 17,9 V rms (36 V total).
Carga máxima: