Contorno:
Um capacitor como filtro
Retificador de onda completa
Diferença entre retificador central e ponte
Conclusão
Um capacitor como filtro
Um capacitor é um dispositivo reativo cuja reatância varia de acordo com a frequência aplicada, e isso significa que o efeito do capacitor no sinal será baseado na frequência. Como os filtros também envolvem muito as frequências, é por isso que um capacitor é usado nos filtros. Além disso, os capacitores são componentes passivos, pois não necessitam de energia para operar e, portanto, são utilizados nos circuitos de filtros passivos.
Normalmente, um capacitor se torna um circuito aberto quando está totalmente carregado e normalmente a reatância em uma frequência mais alta é baixa, então o capacitor atua como um curto-circuito, permitindo assim a passagem da alta frequência. Por outro lado, quando a frequência é baixa a reatância do capacitor é alta o que dificulta a passagem da baixa frequência. As ondulações e outros transientes na maioria das vezes têm uma frequência bastante baixa, por isso o capacitor os bloqueia.
Retificador de onda completa
Conforme mencionado acima, o retificador é um circuito que converte a alimentação CA em CC com a ajuda de diodos. O circuito de retificação pode ser projetado de duas formas, uma é utilizando dois diodos e a outra é fazendo uma ponte de quatro diodos.
Retificador de onda completa com derivação central
O circuito retificador de onda completa com dois diodos requer um transformador, então aqui está o circuito para o circuito retificador de onda completa com dois diodos:
Os diodos estão conectados através da carga R eu e quando o ponto A tem polaridade positiva em relação ao ponto C, então o diodo D 1 conduzirá como será na polarização direta. No entanto, quando o ponto B está em potencial positivo em relação ao ponto C, então o diodo D 2 permite o fluxo de corrente, e é assim que funciona o retificador de onda completa. Como resultado desse comportamento, a metade negativa da alimentação CA é cortada e uma forma de onda CC pura é gerada na saída.
Em outras palavras, o primeiro diodo conduz no meio ciclo positivo da alimentação CA e o segundo diodo está na condição de polarização reversa. Já no semiciclo negativo, o segundo diodo conduz e o primeiro permanece polarizado reversamente.
Retificador de Onda Completa com Filtro Capacitor
A saída DC recebida do retificador de onda completa ainda contém algumas ondulações que afetam a qualidade do sinal. Portanto, para filtrar essas ondulações, geralmente é usado um capacitor que é conectado em paralelo com a carga conectada. Agora a fonte de alimentação está ligada e o capacitor começa a carregar quando o Diodo D 1 está em polarização direta que está no meio ciclo positivo. No meio ciclo negativo, o capacitor começa a descarregar, mas não está completamente descarregado.
A saída do retificador possui componentes CA e CC e como sabemos os capacitores bloqueiam a corrente contínua. Assim, todos os componentes CA na saída do retificador passarão pelo capacitor, deixando um sinal CC puro para a carga:
A forma de onda final para a saída do retificador com o capacitor será:
Retificador de ponte de onda completa
O retificador de ponte de onda completa compreende quatro diodos dispostos em forma de ponte. No entanto, não requer um transformador com derivação central, o que o torna menos dispendioso em comparação com o outro tipo. A saída do retificador de ponte é quase a mesma do retificador de onda completa com derivação central, o circuito do retificador de ponte de onda completa é fornecido abaixo:
Aqui os diodos estão em série entre si, e os dois diodos conduzirão durante cada meio ciclo, no meio ciclo positivo os diodos D 1 e D 2 serão polarizados diretamente e os outros dois estarão em um estado não condutor. Porém, no semiciclo negativo, os outros dois diodos D 3 e D 4 estará em polarização direta.
O retificador de ponte de onda completa tem uma queda de tensão maior em comparação com o retificador de onda completa do transformador com derivação central porque há dois diodos no estado condutor para cada ciclo. Além disso, a tensão inversa de pico da ponte retificadora é igual à tensão no transformador no lado secundário e, portanto, pode ser usada em aplicações de alta tensão. Como o funcionamento de ambos os tipos de circuitos retificadores é o mesmo, a forma de onda de saída será a mesma.
Ponte Retificadora com Filtro Capacitor
Assim como o retificador de onda completa do transformador com derivação central, o capacitor na ponte retificadora é conectado em paralelo com a carga. Este capacitor também é conhecido como capacitor de suavização, pois bloqueia a CC e permite que a componente CA do sinal passe através dele:
A função do filtro capacitor em um retificador de ponte é a mesma de um retificador de onda completa com derivação central, e o fator de ondulação para ambos os tipos é o mesmo. Portanto, a forma de onda será a mesma quando o capacitor de suavização estiver conectado à ponte retificadora. Deve-se notar que se selecionarmos um capacitor com capacitância mais alta, o fator de ondulação será ainda mais reduzido, mas a tensão de descarga aumentará.
Diferença entre retificador de onda completa com derivação central e retificador de ponte
Embora ambos os circuitos funcionem da mesma maneira e ainda produzam resultados semelhantes, existem algumas pequenas diferenças entre os dois:
| Parâmetros do retificador | Ponte Retificadora | Retificador de onda completa com torneira central |
| Tensão Inversa de Pico | PIV=V eu | PIV = 2V eu |
| Fator de utilização do transformador | 0,812 | 0,693 |
| A tensão cai no diodo | Alto | Baixo |
| Rosqueamento central | Não requerido | Obrigatório |
| Classificação KVA do transformador | Baixo | Alto |
| Fator de ondulação | 0,48 | 0,48 |
Conclusão
Capacitores são dispositivos passivos de armazenamento de carga usados para diversas aplicações, uma das quais é a filtragem de quaisquer transientes na saída dos circuitos. Em circuitos retificadores, o capacitor é usado para filtrar as ondulações em sua saída, que são, em suma, os componentes CA. Como os capacitores sempre bloqueiam a CC, isso permitirá apenas a passagem do componente CA, que então irá para o solo.
O retificador de onda completa é dividido em dois tipos, um com transformador com derivação central, enquanto o outro possui uma ponte de quatro diodos. Assim, o capacitor com ambos os circuitos retificadores de onda completa terá o mesmo comportamento.