Um retificador em ponte de onda completa com uma entrada senoidal de 120 V rms possui um resistor de carga de 1 k Omega.
Qual é a potência nominal exigida para cada diodo?

Passo 1

Beleza, vamos ao enunciado:
“Temos um retificador em ponte de onda completa alimentado por 120 V rms (senoidal) e com carga de 1 kΩ. Pedem a potência nominal (isto é, a potência dissipada) que cada diodo precisa aguentar.”
Conteúdo: retificador em ponte, cálculo de tensão de pico, tensão contínua média, corrente média de diodo e dissipação de potência em cada diodo. Vamos usar as fórmulas básicas de retificador e a ideia de que cada diodo conduz metade do tempo.

Passo 2

Primeiro a gente pega a tensão de pico da rede senoidal. Sabendo que
Vrms=120 V,
a tensão de pico é
Vm = Vrmsraiz2 = 120raiz2approx169,7 V

Passo 3

No retificador em ponte de onda completa, a tensão contínua média na carga é dada por
VDC=2Vmpi
Substituindo:
VDC=2cdot169,7piapprox108,1 V

Passo 4

A corrente contínua média na carga vale
IDC=VDCRL=108,11000approx0,1081 A ;(108,1 mA)

Passo 5

Cada diodo conduz em metade dos semiciclos (num semiciclo dois diodos conduzem em série, no outro semiciclo são outros dois). Logo, a corrente média de cada diodo é metade de IDrm avg=IDC2approx0,10812=0,05405 A;(54,05 mA):

Passo 6

Para achar a potência que cada diodo dissipa, usamos
PD = VFcdot IDrm avg,
onde PDapprox1 Vtimes0,05405 A=0,05405 Wapprox54 mW é a queda de tensão direta do diodo. Como não foi dada, adotamos um valor típico de silício, . Então:

Resposta

Cada diodo deve ser capaz de dissipar cerca de 54 mW.

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