Circuito retificador

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Os circuitos retificadores são circuitos elétricos elaborados para a conversão de corrente alternada em contínua. Utiliza-se para este processo elementos semicondutores, tais como os diodos e tiristores, alem de um transformador.

História[editar | editar código-fonte]

O desenvolvimento da tecnologia é resultado da busca por melhoria ou solução de problemas. Com esse mesmo propósito os circuitos retificadores foram criados, possibilitando um desempenho mais eficaz de sistemas e aparelhos eletrônicos.

A origem desses circuitos remete ao século XVIII, no qual o Conde Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (1745 – 1827) estudou as ideias de Luigi Galvani (1737 - 1798) sobre a origem da eletricidade a partir de reações químicas, e propôs uma interpretação, a qual dizia que essas reações não provêm apenas de seres vivos. A veracidade da interpretação foi comprovada por meio da criação da primeira pilha elétrica.

Dentro de uma pilha ocorre um processo espontâneo de reação química, criando uma diferença de potencial entre seus polos, possibilitando o fluxo de elétrons pelos mesmos. Isto só é possível conectando os polos através de um elemento condutor, sendo assim, os elétrons livres da camada de valência serão atraídos para o polo positivo da pilha, criando um fluxo de elétrons denominado corrente contínua.

Devido ao fato de que a corrente distribuída pela rede elétrica ser alternada, deu-se por necessária a conversão de corrente alternada em contínua, uma vez que os aparelhos eletrônicos usuais exigem o uso de corrente contínua . Surge então, no final dos anos vinte, os circuitos retificadores, permitindo a transformação de corrente alternada em corrente contínua. Deste modo os aparelhos eletrônicos passaram a possuir um novo estágio, denominado fonte de alimentação.

Retificadores[editar | editar código-fonte]

Os circuitos retificadores são circuitos cuja finalidade é obter corrente contínua (DC), a partir de corrente alternada (AC). O processo de transformação de DC para AC geralmente é composto por transformador, retificador, filtro e carga, onde o transformador tem a função de reduzir ou elevar a tensão disponível, que será enviada ao retificador, onde a corrente AC, que é bidirecional, é convertida em uma corrente unidirecional (DC). No filtro, a tensão, que ainda apresenta oscilações, é estabilizada. Por fim, a carga recebe essa tensão filtrada.

Diagrama blocos retificador.jpg

Dentro desse processo atuam os diodos e os tiristores, compostos por junções PN (positivo - negativo) que são a justaposição de materiais semicondutores. Um diodo conduz corrente em apenas um sentido, impedindo corrente reversa. O tiristor tem a função de abrir e fechar circuitos com grandes cargas, como motores, eletroímãs e aquecedores, e converter AC em DC ou DC em AC. Os tiristores possuem dois estados de funcionamento: o corte e a condução, sendo assim dispositivos de comutação.

Os circuitos retificadores dividem-se em dois grupos principais, os de meia-onda e os de onda completa.

Retificador de meia onda[editar | editar código-fonte]

Retificador de meia onda

O retificador de meia onda permite a passagem de apenas um dos semiciclos da tensão de entrada para a saída. Como a tensão na entrada é alternada, o diodo permitirá a passagem do sinal, quando estiver diretamente polarizado, somente no semiciclo positivo, e quando estiver inversamente polarizado, no semiciclo negativo.

Quando polarizado diretamente, obtêm-se, na saída, apenas a parte positiva da tensão. Apesar de ser um sinal pulsante, a tensão é contínua pois não há inversão de sentido, ou seja, ela trabalha somente com a parte positiva da senoide. Não existem muitas aplicações para este tipo de sinal, pois ele é prejudicial aos componentes eletrônicos, sendo necessário tornar o sinal o mais constante possível. Sendo assim, deve ser implementado um filtro capacitivo no circuito.

retificador de meia onda com filtro capacitivo e sinal se saída

Através do gráfico da imagem acima, percebe-se que, quando a tensão atinge o ponto de disparo do diodo (que varia de acordo com seu material), o capacitor se carrega, e quando a senoide se aproxima da parte negativa, começa a polarizar o diodo de modo inverso. O capacitor então se descarrega, mantendo um sinal positivo no circuito e fazendo com que a corrente seja praticamente contínua.

Retificador de onda completa utilizando transformador de derivação central center-tap)[editar | editar código-fonte]

Nesse circuito, o transformador possui uma derivação no meio do secundário, com dois diodos colocados de maneira que, tanto no semiciclo positivo como no negativo, a tensão na saída está sempre no mesmo sentido:

Retificador de onda completa com derivação central

No semiciclo positivo, o diodo D1 conduz e o D2 não, assim, tem-se V21 dividido por 2. Já no semiciclo negativo D2 conduzira e D1 não, deste modo temos V22 dividido por 2.

Deve se notar que os diodos trabalham ao mesmo tempo, mantendo o transformador em curto circuito.

Para realizar a filtragem, é utilizado o mesmo método de um retificador de meia onda: o filtro capacitivo. Este circuito é mais vantajoso que o de meia onda, pois a retificação ocorre nos dois semi-ciclos da senoide.

Retificador de onda completa em ponte[editar | editar código-fonte]

O retificador de onda completa em ponte possui quatro diodos em um esquema denominado Ponte.

retificador de onda completa em ponte


No semiciclo positivo, D2 e D4 estão diretamente polarizados, enquanto D1 e D3 estão inversamente polarizados. Já no semiciclo negativo acontece o contrario. A única diferença entre o retificador em ponte e o retificador com Center-tap é a frequência, já que no retificador em ponte, a frequência é maior.

Para torna o sinal de saída mais constante, utilizamos o filtro capacitivo, deixando o sinal como o em vermelho:

sinal senoidal de saída pós filtro capacitivo

Bibliografia[editar | editar código-fonte]

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Veja também[editar | editar código-fonte]