Circuito retificador de onda completa por retificação de ponte: 5 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Retificação é o processo de conversão de uma corrente alternada em corrente contínua.

Etapa 1: Diagrama do projeto montado

A retificação é o processo de conversão de uma corrente alternada em corrente contínua. Cada fonte de alimentação offline está tendo o bloco de retificação que está sempre convertendo a corrente alternada em corrente contínua. O bloco retificador está aumentando a CC de alta tensão ou reduzindo a fonte do receptáculo da parede CA para a CC de baixa tensão. Além disso, o processo é acompanhado por filtros que estão suavizando o processo de conversão DC. Este projeto trata da conversão de corrente alternada em corrente contínua com e sem filtro. No entanto, o retificador usado é um retificador de onda completa. A seguir está o diagrama montado do projeto.

Etapa 2: Métodos de retificação

Existem duas técnicas básicas para obter a retificação. Ambos estão em:

1. Retificação de onda completa derivada central O diagrama do circuito da retificação de onda completa derivada central é como abaixo.

2. Retificação de ponte usando quatro diodos

Quando os dois ramos de um circuito estão conectados ao terceiro ramo está formando um loop e é conhecido como a configuração do circuito de ponte. Nessas duas técnicas de retificação em ponte, a técnica preferível é ser retificador em ponte usando diodos, pois os dois diodos que estão exigindo a utilização de um transformador com derivação central não é confiável para o processo de retificação. Além disso, o pacote de díodos está prontamente disponível na forma de um pacote, e. GBJ1504, DB102 e KBU1001 etc. O resultado é mostrado na figura abaixo tendo uma tensão senoidal de 220 V com frequência de 50/60 HZ.

Componentes necessários O projeto pode ser concluído com um pequeno número de componentes. Os componentes necessários são os seguintes. 1. Transformador (220V / 15V AC abaixador)

2. Resistores

3. MIC RB 156

4. Capacitores

5. Diodos (IN4007)

6. Tábua de pão

7. Fios de conexão

8. DMM (multímetro digital)

Nota de precaução:

Neste projeto por ter a tensão RMS de 15V, sua tensão de pico vai ficar acima de 21V. Portanto, os componentes usados devem ser capazes de sustentar 25 V ou mais.

Operação do circuito:

É incorporado o uso do transformador abaixador, que consiste nos enrolamentos primário e secundário enrolados sobre o núcleo revestido de ferro. As voltas do enrolamento primário devem ser maiores do que as voltas do enrolamento secundário. Cada um desses enrolamentos está atuando como indutores separados e quando o enrolamento primário é alimentado com uma fonte de corrente alternada, o enrolamento é excitado, o que por sua vez gera um fluxo. Considerando que o enrolamento secundário está experimentando o fluxo alternado sendo produzido pela indução do enrolamento primário e EMF através do enrolamento secundário. O EMF sendo induzido está então fluindo através do circuito externo que está conectado a ele. A indutância do enrolamento combinada com a relação de espiras define a quantidade de fluxo sendo gerado pelo enrolamento primário e o EMF induzido no enrolamento secundário.

Etapa 3: Diagrama de Circuito Básico

A seguir está o diagrama de circuito básico implementado em um software.

Princípio de funcionamento Para o projeto, considerando uma tensão de corrente alternada com uma amplitude inferior tão baixa quanto 15 V RMS, que é quase 21 V pico a pico, está sendo retificada para a corrente contínua usando o circuito em ponte. A forma de onda de uma fonte de corrente alternada pode ser dividida em semiciclos positivos e negativos. Aqui, a corrente e a tensão estão sendo medidas pelo multímetro digital (DMM) nos valores RMS. A seguir está o circuito sendo simulado para o projeto.

Quando o meio ciclo positivo da corrente alternada está passando pelos diodos, D2 e D3 conduzirão ou polarizados diretamente, enquanto os diodos D1 e D4 conduzirão quando o meio ciclo negativo passar pelo circuito. Portanto, durante os dois semiciclos, os diodos estarão conduzindo. A forma de onda na saída pode ser gerada da seguinte maneira.

A forma de onda na cor vermelha na figura acima é da corrente alternada, enquanto a forma de onda na cor verde é da corrente contínua sendo retificada através de retificadores em ponte.

Saída com o uso de capacitores

Para reduzir o efeito de ondulação na forma de onda ou para tornar a forma de onda contínua, temos que adicionar o filtro do capacitor em sua saída. O funcionamento básico do capacitor é quando ele é usado em paralelo à carga para manter uma tensão constante em sua saída. Portanto, isso reduzirá as ondulações na saída do circuito.

Etapa 4: usando o capacitor de 1uF para filtragem

Quando um capacitor de 1uF é usado no circuito através da carga, há uma mudança significativa na saída do circuito sendo suave e uniforme. A seguir está o diagrama de circuito básico da técnica.

A saída está sendo filtrada pelo capacitor de 1uF, que amortece a onda apenas em certa medida, já que o armazenamento de energia do capacitor é inferior a 1uF. A seguir está o resultado da simulação do diagrama de circuito.

Como a ondulação ainda pode ser vista na saída do circuito, alterando os valores do capacitor, as ondulações podem ser facilmente removidas. A seguir estão os resultados para as capacitâncias de -1uF (Verde), -4,7uF (Azul), -10uF (Verde Mostarda) e -47uF (Verde Escuro).

Operação do circuito com capacitor e cálculo do fator de ondulação Durante os semiciclos negativos e positivos, os diodos estão emparelhando-se como polarização direta ou reversa e o capacitor está sendo carregado e descarregado repetidamente. Durante o intervalo em que a tensão instantânea quando a energia armazenada é maior do que a tensão instantânea, o capacitor está fornecendo a energia armazenada. Portanto, quanto maior for a capacidade de armazenamento do capacitor, menor será o seu efeito cascata nas formas de onda de saída. O fator de ondulação pode ser calculado da seguinte maneira.

O fator de ondulação está sendo compensado pelos valores mais altos do capacitor. Portanto, a eficiência do retificador de ponte de onda completa é quase 80 por cento, o que é o dobro do retificador de meia onda.

Etapa 5: Diagrama de Trabalho do Projeto

Diagrama de Trabalho do Projeto