Pergunta :

Utilizei uma transformador AC/AC e um retificador para alimentar um circuito de 24VDC. Porem obtive  efeito ripple muito alto. Para eliminar o efeito devo acrescentar um capacitor. Este capacitor fica com seus terminais entre positivo e terra do trafo? Como faço para calcular especificações do capacitor?

 

 

 

Resposta :

Não indica que tipo de retificador usou. Suponhamos que é de meia-onda.

Para começar pode consultar a pergunta 26-Filtros.

 

A tensão ui da figura é a tensão aos terminais do secundário do transformador. A polaridade positiva do capacitor deve ser ligada ao cátodo do díodo. No transformador não há terminais permanentemente positivo e negativo, pois a tensão, quer no primário, quer no secundário, é alternada.

Vamos substituir a curva de descarga do capacitor (segunda figura) por um gráfico aproximado triangular (terceira figura). Para que isso seja possível, estamos a admitir que a constante de tempo RC é grande comparada com o período da tensão da rede, porque a resistência de carga R é grande ou porque C é grande. Desta forma, a exponencial de descarga do capacitor aproxima-se duma reta. A tensão é a tensão máxima obtida.

Voltando à segunda figura, terminado o tempo de descarga do condensador, há um pequeno intervalo de tempo em que o díodo conduz e o condensador é carregado, sendo a tensão aplicada à carga a tensão de entrada no retificador. Sendo RC grande, como se disse, vamos supor que este intervalo de tempo é 0, o que implica que o tempo T (terceira figura) é igual ao período da tensão da rede. Será, para f=60 Hz, T=1/f= 16,(6) ms. A tensão Urpp na figura representa a tensão de ripple (ondulação) pico a pico resultante.

Desta figura obtém-se, a partir da semelhança entre triângulos, a equação

A partir daqui podemos obter o valor de C:

O valor de T=16,(6) ms já foi determinado.

Vamos considerar = 24 V.

O valor de R depende da carga e o de Urpp depende da tensão de ondulação que se deseje ter no final.

 

Vamos supor que a corrente fornecida à carga é de 10 mA. O valor de R = U/I = 24 / 0,010 = 2400 . Se o valor de R for outro, basta substituir o valor.

Suponhamos que se pretende uma tensão de ondulação com um valor pico a pico inferior a 0,1 % da tensão continua da tensão de saída (). Então será

Quer isto dizer que a tensão de ondulação será, no máximo, 0,024 V.

 

Calculemos então o valor de C:

Este valor é muito grande. Se usar um valor inferior, a consequência é obter maior tensão de ondulação. Pode calculá-la previamente, substituindo o valor de C na expressão e determinando Urpp.

 

Se a retificação for de onda completa, o valor de T é metade, devendo substituir 0,01(6) por 0,008(3) s. Este valor é igual a 8,(3) ms.

 

Estes cálculos referem-se à frequência de 60 Hz (Brasil). Para Portugal é f = 50 Hz. O valor de T = 20 ms = 0,020 s para a retificação de meia-onda e 0,01 s para a de onda completa, devendo ser estes valores substituídos na fórmula, no lugar de 0,01(6). Tudo o resto é idêntico.


 

 

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