Circuito Retificador de Onda Completa de Dois Diodos
Uma versão de dois diodos de um circuito retificador de onda completa pode ser usada em várias ocasiões para fazer uso de ambas as metades de uma forma de onda alternada.
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Circuitos retificadores de diodo incluem:
Circuitos Retificadores de Diodo | Retificador de meia onda | Retificador de Onda Completa | Retificador de Onda Completa de Dois Diodos | Ponte Retificadora de Onda Completa | Retificador Síncrono
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Um circuito de dois diodos é capaz de fornecer retificação de onda completa quando usado com um transformador com derivação central.
Este formato de dois diodos para o retificador de onda completa usa um transformador com derivação central e foi amplamente utilizado quando válvulas termiônicas/tubos de vácuo foram usados. Ele economizou no número de diodos e, portanto, no número de válvulas/tubos necessários, economizando custos consideráveis - válvulas/tubos adicionais adicionaram valores significativos aos custos de produção.
Hoje, com retificadores de ponte de diodo semicondutores, o circuito não é tão comumente visto, pois os retificadores de ponte requerem apenas um único enrolamento no transformador, e o custo da derivação central com enrolamentos adicionais supera o custo dos dois diodos adicionais necessários para um retificador de ponte.
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Circuito retificador de onda completa de dois diodos
O projeto do circuito eletrônico para o retificador de onda completa de dois diodos usa um transformador com derivação central com a derivação central levada para o terra ou linha 0V e, em seguida, um diodo é conectado a cada conexão externa do transformador. Os dois ânodos ou dois cátodos são conectados juntos dependendo da polaridade da saída necessária.
O projeto básico do circuito retificador de onda completa pode ser visto no diagrama.
Este circuito é muito fácil de implementar, embora necessite de um transformador com derivação central. Existem apenas dois componentes eletrônicos, ou seja, o transformador e dois diodos e estes são facilmente conectados no circuito.
O fluxo de corrente dentro do circuito pode ser visto no diagrama abaixo. Isso é útil para ver como o circuito opera e como ele não é tão eficiente em termos de uso do transformador quanto circuitos como o retificador de onda completa em ponte.
Este projeto de circuito eletrônico para um retificador de onda completa opera de modo que os dois diodos sejam conectados a uma única resistência de carga e, em seguida, cada diodo, por sua vez, forneça corrente à carga, um para cada metade do ciclo..
Olhando um pouco mais a fundo, pode-se ver que em uma metade do ciclo, a corrente passa em uma metade do transformador e passa pelo primeiro diodo. O outro diodo é polarizado reversamente e não conduz.
Então, para a outra metade do ciclo, o outro lado do circuito entra em jogo com o segundo diodo conduzindo e o primeiro diodo sendo polarizado reversamente.
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Classificação de tensão inversa de pico de diodo
Uma questão importante ao observar os componentes eletrônicos que compõem a versão de dois diodos do circuito retificador da ponte é a classificação de tensão inversa de pico necessária para os diodos usados.
Olhando para o circuito, um diodo conduzirá na metade do ciclo e o outro diodo na outra metade do ciclo.
Tomando o caso em que o diodo D1 está conduzindo, à medida que a tensão de sua metade do secundário começa a subir, também aumenta a tensão na outra metade. Um diodo, neste caso, conduzirá e o outro diodo, D2, será polarizado reversamente.
A tensão aumentará para uma tensão Vp, a tensão de pico do transformador que é √2 vezes a tensão RMS. Se um capacitor for colocado na carga para atuar como suavizador, essa tensão será mantida, mesmo que tenha uma pequena quantidade de ondulação.
Com a tensão de pico na carga no pico do ciclo, o diodo D2 verá esse potencial em uma extremidade do diodo e, na outra, verá a tensão de pico no outro sentido de sua metade do transformador. Ou seja, deve bloquear o dobro da tensão de pico, ou seja, √2 vezes a tensão eficaz de saída do transformador.
Como esse circuito geralmente será conectado à rede elétrica da fonte de alimentação da linha, pode haver transientes que são vistos em cima disso pelo diodo. Portanto, é aconselhável aumentar a classificação de tensão inversa de pico, PIV para o diodo por uma boa margem. Freqüentemente, diodos com classificação PIV de pelo menos quatro vezes a tensão de pico do transformador são escolhidos.
Problemas com esta forma de retificador de onda completa
Observando o diagrama de fluxo de corrente, pode-se ver que a corrente de cada metade do enrolamento secundário é usada apenas na metade do ciclo. Isso torna o uso muito ineficiente do transformador em termos de custo e recursos.
- Metade da tensão de saída do transformador do que poderia ser: Utilizar uma derivação central no transformador significa que apenas metade da tensão total nas duas metades do vento juntas pode ser utilizada.
- Perdas de aquecimento aumentadas: Como resultado da maneira como o circuito retificador de onda completa de dois diodos opera, cada metade do transformador é usada por metade do tempo. Isso significa que a corrente através de cada enrolamento é o dobro do que seria se um verdadeiro retificador de meia onda, como um retificador em ponte, fosse usado. Como as perdas de calor são iguais ao quadrado da corrente vezes a resistência, isso significa que há quatro vezes o calor dissipado na metade do tempo. Ao longo do ciclo completo, isso significa que há duas vezes a perda de calor de um circuito retificador de ponte de onda completa equivalente.
- Aumento do custo do transformador: Cada metade do enrolamento secundário precisa ser capaz de fornecer a tensão total e também um alto nível de corrente. Isso significa que o transformador será significativamente mais caro do que um que exija um secundário padrão sem derivação central.
- Os diodos requerem alta classificação PIV: Como visto no parágrafo acima da tensão inversa de pico, o PIV para os diodos deve ser o dobro da tensão de pico do transformador e, para permitir margem para cobrir transientes, deve ser maior. O retificador de onda completa do retificador de ponte requer diodos que tenham apenas metade da classificação PIV.
Como resultado dos pontos observados acima, para criar um retificador de ponte de onda completa usando o sistema retificador de onda completa de dois diodos, seria necessário um transformador √2 vezes o tamanho daquele necessário para o retificador de ponte. Isso custaria mais, além de ser mais pesado e volumoso. Com os retificadores em ponte agora custando muito pouco, esta é a opção preferida para a maioria das aplicações.
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