Um retificador em ponte de onda completa com uma entrada senoidal de 120 V rms possui um resistor de carga de 1 k Omega.
a) Se forem empregados diodos de silicio, qual será a tensão CC disponivel na carga?
b) Determine a especificação da PIV necessária para cada diodo.

Passo 1

O enunciado trata de um retificador em ponte de onda completa alimentado por 120,V rms, com carga resistiva de 1,k Omega, usando diodos de silício. Vamos precisar:
1. Converter a tensão eficaz em tensão de pico.
2. Usar a fórmula do valor médio (DC) de um retificador de ponte.
3. Subtrair as quedas de tensão em dois diodos em condução.
4. Determinar a tensão inversa máxima (PIV) que cada diodo deve suportar.

Passo 2

Calcular a tensão de pico da senóide de entrada. Seja Vrms=120,V, então
Vm = raiz2,Vrms = raiz2times 120 approx 169,7 V

Passo 3

Sem filtro de capacitação, o valor médio da tensão retificada em ponte de onda completa é
VDC,ideal = 2,Vmpi
Substituindo,
VDC,ideal = 2 times 169,7piapprox 108,0 V

Passo 4

Em cada meia-onda conduzida em ponte, a corrente passa por dois diodos em série. Com diodos de silício típicos de queda VDapprox0,7,V, a queda total é 2,VD.

Passo 5

Subtraindo a queda dos diodos do valor médio ideal:
VDC = VDC,ideal - 2,VD = 108,0 - 2times0,7 = 108,0 - 1,4 = 106,6 V

Passo 6

Para cada diodo, a maior tensão inversa ocorre quando ele está bloqueado enquanto o par oposto conduz. Essa tensão é simplesmente o pico da fonte:
PIV = Vmapprox169,7 V
Arredondando para margem de segurança, escolhe-se diodos com PIV de pelo menos 200,V.

Resposta

a) VDCapprox106,6,V
b) PIV mín por diodoapprox170í,V (usar diodos de 200,V para segurança)

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