Explique qual é a tensāo de trabalho do diodo na retificaçāo de meia onda. Qual sua sigla e o que significa? (Responda no verso da folha)
Passo 1
O que o enunciado pede:
- Explicar qual é a “tensão de trabalho” do diodo na retificação de meia onda.
- Dizer a sigla dessa tensão e o que essa sigla significa.
Informações relevantes dadas (implícitas no enunciado):
- O circuito é um retificador de meia onda (um diodo que conduz na metade positiva do sinal e bloqueia na metade negativa).
- Não foram dados valores numéricos do sinal de entrada; portanto a explicação deve ser em termos gerais e com fórmulas.
Passo 2
O que acontece num retificador de meia onda (resumo prático)
- A entrada é tipicamente uma tensão alternada senoidal
, onde é a amplitude de pico. - Durante a semi‑onda positiva (
) o diodo fica em condução e deixa passar a tensão (menos a queda direta do diodo). - Durante a semi‑onda negativa (
) o diodo fica reversamente polarizado e deve bloquear a tensão aplicada a ele.
Esse comportamento faz aparecerem duas tensões relevantes para o diodo:
- A tensão direta de condução, que aparece quando ele está conduzindo.
- A tensão reversa máxima que ele precisa suportar quando está bloqueando a semi‑onda negativa. Ambos são importantes ao escolher o diodo.
Passo 3
Definição e explicação da tensão direta de condução
- Sigla/notaçao:
(ou às vezes para “drop” do diodo). - O que significa:
é a queda de tensão no diodo quando ele está conduzindo (polarizado diretamente). É a “tensão de trabalho” na condição de condução. - Característica prática: para diodos de silício comuns
(valor típico, que varia com corrente); para diodos de germânio . Em diodos Schottky é ainda menor (por exemplo – ). - Por que importa na prova: quando o diodo conduz, a tensão de saída máxima será aproximadamente
. Em problemas sem considerar a queda, às vezes toma‑se , mas para cálculos práticos deve ser incluída.
Passo 4
Definição e explicação da tensão inversa máxima (PIV) — a mais importante na retificação
- Sigla/notaçao comum em inglês: PIV (Peak Inverse Voltage) ou PRV (Peak Reverse Voltage). Em notação técnica pode aparecer como
ou . - O que significa: é a maior tensão reversa que o diodo precisa suportar sem romper quando está bloqueando. É a “tensão de trabalho” crítica para o diodo no modo de bloqueio.
- No retificador de meia onda simples (não center‑tap), durante a semi‑onda negativa o catodo do diodo vai para
enquanto o ânodo fica aproximadamente em 0 (ou na carga). Assim, a tensão reversa máxima no diodo é igual à amplitude de pico da fonte:
- Relacionando com a tensão eficaz (rms) da fonte: se a fonte é dada por
(por exemplo ou ), a amplitude de pico é
Portanto
Passo 5
Exemplo numérico simples para fixar a ideia
- Se a secundária do transformador fornece
, então
- Logo a PIV requerida para o diodo é aproximadamente
. Deve escolher‑se um diodo com tensão reversa máxima nominal maior que esse valor (geralmente com margem de segurança, por exemplo diodo com ou conforme especificação do projeto).
Passo 6
Observações práticas sobre seleção do diodo
- Escolher o diodo por dois parâmetros principais:
- Tensão reversa máxima (
ou PIV) maior que com margem. - Corrente direta máxima (
) que suporta a corrente do circuito.
- Tensão reversa máxima (
- Lembrar de incluir
ao calcular a tensão de saída útil: tensão de pico na carga ≈ . - Em resposta a problemas de prova: ao pedir “tensão de trabalho do diodo” em retificação é comum que se refiram à PIV, porque é o parâmetro que determina se o diodo aguenta o bloqueio na meia‑onda negativa.
Passo 7
Resumo final (linguagem direta e do jeito que cai na prova)
- A tensão reversa máxima que o diodo deve suportar na retificação de meia onda (sigla PIV, em inglês Peak Inverse Voltage) é igual ao pico da tensão de entrada:
- A queda de tensão durante condução é a tensão direta
(sigla ou ), típica de para diodo de silício, e reduz a tensão útil na carga para aproximadamente .
Resposta
PIV (Peak Inverse Voltage) = tensão inversa de pico que o diodo deve suportar em bloqueio;
.
= tensão direta (forward voltage), queda do diodo em condução (tipicamente
para silício).