É necessário usar um retificador de pico para projetar uma fonte de alimentação CC que ofereça uma saída CC média de 12 V em que uma ondulação máxima de
V seja permitida. O retificador alimenta uma carga de 200
e é alimentado por uma tensão da rede (
V rms, 60 Hz) mediante um transformador. Os diodos disponíveis têm queda de
V quando estão conduzindo. Se o projetista optar pelo circuito de onda completa em ponte:
(a) Especifique a tensão rms que deverá aparecer no secundário do transformador.
(a) Especifique a tensão rms que deverá aparecer no secundário do transformador.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente projetar uma fonte CC de 12 V de média, com ripple máximo de ±1 V, usando retificador de onda completa em ponte (queda de 2 diodos = 2×0,7 V) e carga de 200 Ω. A entrada vem de 120 V rms/60 Hz, passa num transformador e sai no secundário com uma certa tensão RMS que é justamente o que a gente vai achar.
Conteúdo envolvido:
Conteúdo envolvido:
- Retificador de onda completa em ponte
- Filtro capacitivo (capacitor que carrega no pico e descarrega entre picos, gerando ripple)
- Relação entre pico e rms (
) - Definição de ripple e tensão média num filtro de capacitor
Passo 2
Pra entender como o capacitor filtra, imagine que ele carrega até o pico da tensão retificada (menos a queda nos diodos) e depois cai até o próximo pico, gerando uma ondulação de pico a pico ΔV. Chamando:
-
= tensão máxima no capacitor -
= tensão mínima no capacitor -
= ripple pico-a-pico
Como a carga é constante, a média da saída vale
Queremos
Logo
1)
2) Sabendo que, no retificador em ponte, o capacitor carrega até
onde
V é a queda de cada diodo e há sempre dois diodos em série conduzindo.
Então
Então
Passo 3
Agora é só converter esse pico em rms do secundário:
Resposta
A tensão RMS que deve surgir no secundário do transformador é de aproximadamente 10,2 V.