Retificador de Ponte, Circuito, Fórmula, 7 Fatores Importantes

Lista de Tópicos

• Retificação e retificador
• Tipos de retificador
• Retificador de Ponte
• Circuito retificador de ponte e diagrama
• Trabalho de uma ponte retificadora
• Diferenças entre retificador de ponte e retificador de onda completa
• Problemas matemáticos

correção

Retificação: o processo pelo qual a tensão CA é convertida em tensão CC é conhecido como retificação. Retificador é o dispositivo eletrônico para realizar a retificação

Tipos de retificadores

Os retificadores são principalmente de três tipos. Eles estão -

1. Retificadores de meia onda (HWR)
2. Retificadores de onda completa (FWR)
3. Retificador de ponte (BR)

Retificadores em ponte

Retificadores de ponte são tipos de retificadores que convertem CA em CC, que é uma corrente alternada em corrente contínua. Este tipo de retificador permite que ambas as metades da tensão de entrada CA passem pelo circuito. Quatro diodos são necessários para fazer uma ponte retificadora.

Trabalho e circuito de retificadores de ponte

Um retificador em ponte é mostrado no circuito abaixo.

A retificação de onda completa também pode ser implementada com a ajuda de um retificador, que inclui quatro diodos. Conforme mostrado no circuito, dois diodos dos braços opostos conduzem corrente simultaneamente, enquanto os outros dois diodos permaneceram no estado OFF. Por enquanto, a corrente flui pelos diodos D1 e D3, mas nenhuma corrente flui pelos diodos D2 e ​​D4. Isso ocorre devido à polaridade instantânea dos enrolamentos secundários do transformador. Uma corrente I passa assim através da resistência de carga RL na direção mostrada.

Agora, vem a próxima metade do ciclo. Desta vez, a polaridade do transformador muda. A corrente flui pelo diodo D2 e ​​pelo diodo D4 e nenhuma corrente flui pelos diodos D1 e D3. A direção do fluxo da corrente permanece a mesma da metade anterior do ciclo.

Saiba como funciona um transformador!

Fórmula e equações do retificador de ponte

Do circuito retificador de ponte padrão,

Vi é a tensão de entrada; Vb é a tensão do diodo, rd é a resistência dinâmica, R é a resistência da carga, Vo é a tensão de saída.

Tensão média O / p:

V_o = V_mSinωt; 0 ≤ ωt ≤ π

V_av = 1 / π * ∫₀^2hVo d (ωt)

Ou, V_av = 1 / π * ∫₀^2hV_mSinωt d (ωt)

Ou, V_av = (V_m/ π) [- Custo]₀^π

Ou, V_av = (V_m / π) * [- (- 1) - (- (1))]

Ou, V_av = (V_m/π) * 2

Ou, V_av = 2 V_m / π = 0.64 V_m

A corrente de carga média (I_av) = 2 * I_m/ π

O valor RMS (Root Means Square) da corrente:

I_rms = [1 / π * ∫ ₀ ^2h I²  d (ωt)]^1/2

Eu = eu_mSinωt; 0 ≤ ωt ≤ π

Ou eu_rms = [1 / π * ∫ ₀ ^2h I_m²  Sem custo financeiro²ωt d (ωt)]^1/2

Ou eu_rms = [eu_m²/ π * ∫ ₀ ^2h Sem custo financeiro²ωt d (ωt)]^1/2

Agora, pecado²ωt = ½ (1 - Cos2ωt)

Ou eu_rms = [eu_m²/ π * ∫ ₀ ^2h (1 - Cos2ωt) d (ωt)]^1/2

Ou eu_rms = [eu_m²/ 2] ^½   Ou eu_rms = Eu_m/ √2

A tensão RMS = V_rms = V_m/ √2.

O significado do valor RMS é que ele é equivalente ao valor DC.

Desde que o valor RMS seja ≤ Valor de pico

Tensão inversa de pico (PIV):

A tensão inversa de pico ou PIV é referida como a tensão máxima permissível que pode ser aplicada a um diodo antes de sua quebra.

A tensão inversa de pico de uma ponte retificadora é calculada como PIV> = V_m

Aplicar uma tensão maior do que a tensão inversa de pico danificará o diodo e afetará outros elementos do circuito, se associados.

Gráfico retificador de ponte

O gráfico a seguir mostra o sinal de saída de entrada de um retificador em ponte. É o mesmo que Retificador de Ponte.

Fator de Forma

A fator de forma de um retificador em ponte é o mesmo que um retificador de onda completa e é definido como a relação entre o valor RMS (Root Means Square) da tensão de carga e o valor médio da tensão de carga.

Fator de forma = V_rms /V_av

V_rms = V_m/2

V_av = V_m /π

Fator de forma = (V_m/ √2) / (2 * V_m/ π) = π / 2√2 = 1.11

Então, podemos escrever, V_rms = 1.11 * _Vav.

Fator Ondulação

Fator ondulação de uma ponte retificadora é a porcentagem do componente de corrente alternada presente na saída da ponte retificadora.

O 'γ' representa o fator de ondulação.

I_o = Eu_ac + I_dc

Ou eu_ac = Eu_o - eu_dc

Ou eu_ac = [1 / (2π) * ∫₀^2h(I-Idc)²d (ωt)]^1/2

Ou eu_ac = [eu_rms² + I_dc²- 2 I_dc²] 1/2

Ou eu_ac = [eu_rms² - eu_dc²] 1/2

Então, fator de ondulação,

γ = eu_rms² - eu_dc² / EU_dc²

ou, γ = [(I_rms² - eu_dc²) - 1] ^1/2

γ_FWR = 0.482

Fator de utilização do transformador

A relação entre a potência DC e a potência AC nominal é conhecida como Fator de utilização do transformador ou TUF.

TUF =P_dc/ P_ac(avaliado)

V_s / √2 é a tensão nominal para o enrolamento secundário e I_m/ 2 é a corrente que flui através do enrolamento.

Então, TUF = I_dc² R_L / (V_s/ √2) * (eu_m / √2)

TUF = (2I_m/π)²R_L / ( EU_m² (R_f +R_L) / (2√2) = 2√2 / π ² * (1 / (1 + R_f/R_L))

Se R_f << R_L, então,

TUF = 8/π ² = 0.812

Quanto mais o TUF, melhor é o desempenho.

Eficiência do retificador de ponte

Eficiência da ponte retificadora é definido como a relação entre a energia CC fornecida na carga e a energia CA de entrada. É representado pelo símbolo - η

η =P_carregar / P_in * 100

ou, η = I_dc² * R / I_rms² * R, como P = VI, & V = IR

Agora eu_rms = Eu_m/ √2 e I_dc = 2 * I_m/ π

Então, η = (4I_m²/π²) / (EU_m²/ 2)

η = 8/π² * 100% = 81.2%

A eficiência de um circuito retificador de ponte ideal é = 81.2%

Especifique a diferença entre ponte e retificador de onda completa

Alguns problemas com retificadores de ponte

1. Uma ponte retificadora tem uma carga de 1 quilo-ohm. A tensão CA aplicada é de 220 V (valor RMS). Se as resistências internas dos diodos forem desprezadas, qual será a ondulação da tensão na resistência de carga?

uma. 0.542 V

b. 0.585 V

c. 0.919 V

d. 0.945 V

A tensão de ondulação é = γ * Vdc / 100

Vdc = 0.636 * Vrms * √2 = 0.636 * 220 * √2 = 198 V.

O fator de ondulação de um retificador de onda completa ideal é 0.482

Portanto, a ondulação da tensão = 0.482 * 198/100 = 0.945 V

2. Se a tensão de pico de um circuito retificador de ponte é 10 V e o diodo é um diodo de silício, qual será a tensão inversa de pico no diodo?

A tensão inversa de pico é um parâmetro importante definido como a tensão de polarização reversa máxima aplicada ao diodo antes de entrar na região de ruptura. Se a classificação de tensão inversa de pico for menor que o valor, pode ocorrer uma quebra. Para um retificador de onda completa, a tensão inversa de pico do diodo é a mesma que a tensão de pico = Vm. Portanto, tensão inversa de pico = 5 volts.

3. Uma entrada de 100Sin 100 πt volt é aplicada a um retificador de onda completa. Qual é a frequência de ondulação de saída?

V = V_mSinwt

Aqui, ω = 100

A frequência é dada como - ω / 2 = 100/2 = 50 Hz.

Assim, a frequência de saída = 50 * 2 = 100 Hz.

4. Qual é a principal aplicação de um retificador? Qual dispositivo faz a operação oposta?

Um retificador transforma a tensão CA em tensão CC. Um oscilador converte uma tensão DC em tensão AC.

5. Para um retificador em ponte, a tensão de entrada aplicada é 20Sin100 π t. Qual será a tensão média de saída?

Agora sabemos que, V = V_mSinwt

V_m = 20

Então, a tensão de saída = 2V_m / π = 2 * 20 / π = 12.73 volts

A tensão de saída é = 12.73 volts.

Sudipta Roy

Olá, meu nome é Sudipta Roy. Eu fiz B. Tecnologia em Eletrônica. Sou um entusiasta da eletrônica e atualmente me dedico à área de Eletrônica e Comunicações. Tenho grande interesse em explorar tecnologias modernas, como IA e aprendizado de máquina. Meus escritos são dedicados a fornecer dados precisos e atualizados a todos os alunos. Ajudar alguém a adquirir conhecimento me dá imenso prazer.
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