Um retificador de meía onda é alimentado com uma tensão senoidal de
e frequêricia de 60 Hz . O retificador possui um resistor de carga de
. Faça o que se pede: ( 1 ponto)
a) Se for usado diodo de silício, qual é a tensão média na carga?
b) Esboce a forma de onda da tensão na carga.
c) Determine a corrente máxima na carga.
d) Determine a especificação PIV necessário para o diodo.
a) Se for usado diodo de silício, qual é a tensão média na carga?
b) Esboce a forma de onda da tensão na carga.
c) Determine a corrente máxima na carga.
d) Determine a especificação PIV necessário para o diodo.
Passo 1
O enunciado descreve um retificador de meia-onda com diodo de silício, tensão de entrada senoidal
,Vrms a
,Hz e resistor de carga
,kΩ. Precisamos achar: (a) a tensão média na carga, (b) esboço da forma de onda em carga, (c) corrente máxima na carga e (d) PIV do diodo. Vamos usar fórmulas de conversão
, média de semisseno e leis de Ohm.
Passo 2
Primeiro calculamos a tensão de pico da senóide de entrada:
Passo 3
Em meia-onda, a tensão média na carga (descontando a queda do diodo
,V) é
Mas como a queda
é constante só durante a condução, a relação simplifica-se ao uso aproximado
Substituindo valores:
Passo 4
A forma de onda da tensão na carga é uma meia-senoide deslocada para cima por
com (\omega=2\pi\cdot60],rad/s. Esse é o esboço: positiva (meia-seno menos 0,7 V) e depois zero.
Passo 5
A corrente máxima na carga ocorre no pico da senóide positiva, vale
Passo 6
O PIV (Peak Inverse Voltage) que o diodo deve suportar é o pico da tensão reversa, ou seja o pico da senóide de entrada não conduzida:
Na prática escolhe-se uma margem de segurança (por ex. 100 V), mas o mínimo teórico é cerca de
,V.
Resposta
(a)
(c)
,V