Circuito Retificador Onda Completa Com Center Tape 4q5b1b
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Circuito Retificador de Onda Completa com Center Tape
Circuito Retificador de Onda Completa com Center Tape Eng.: Roberto Bairros dos Santos. Um empreendimento Bairros Projetos Didáticos www.bairrospd.kit.net Este artigo descreve o funcionamento de um circuito retificador de onda completa usando transformador com center tape (tape central) e faz uma revisão sobre o conceito da polaridade no transformador.
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Circuito Retificador de Onda Completa com Center Tape
Conteúdo 1 2 3 4 5 6 7 8
Introdução:............................................................................................................. 3 Polaridade do Transformador: ................................................................................ 4 Como funciona a polaridade no transformador: ..................................................... 5 Colocando secundários em série: ........................................................................... 6 Transformador com Center Tape: ........................................................................... 7 O primário ligado em série: .................................................................................... 9 O retificador de Onda completa com Center Tape: ............................................... 11 Capacitor de filtro:................................................................................................ 13
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Circuito Retificador de Onda Completa com Center Tape
1 Introdução:
O circuito retificador de onda completa com tape central pode ser visto como dois circuitos de meia onda ligados em paralelo como será descrito adiante. Um conceito importante para você entender o circuito com transformador com center tape é saber que o transformador tem polaridade, assim, no primeiro capítulo será feito uma revisão descrevendo o conceito da polaridade do transformador.
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Circuito Retificador de Onda Completa com Center Tape
2 Polaridade do Transformador: O transformador é um componente composto por um enrolamento primário e um ou mais enrolamentos secundários. Quando um transformador possui vários secundários, cada secundário é chamado de tape, (diz-se teipe em inglês) Dizer que os enrolamentos do secundário possuem polaridade significa indicar o terminal dos enrolamentos que possuem a mesma polaridade em relação a um dos terminais do primário tomados como referência. O terminal do primário tomado como referência recebe uma marca na forma de um ponto, os terminais do secundário que possuem a mesma polaridade também devem ser marcados com um ponto.
Figura 1: Figura mostrando a polaridade no primário e no secundário de um transformador.
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Circuito Retificador de Onda Completa com Center Tape
3 Como funciona a polaridade no transformador: Como pode ter a mesma polaridade se a tensão é alternada e está mudando constantemente de polaridade? Sim a tensão no primário e no secundário está constantemente mudando de polaridade! Quando a polaridade no ponto do primário for positiva a polaridade no ponto de todos os secundários também será positiva o mesmo acontecerá quando a polaridade for negativa. Observe na figura abaixo! Quando a polaridade no ponto do enrolamento primário for positiva, a corrente está entrando pelo terminal. Já a tensão na saída do enrolamento secundário 1 marcado com o ponto também será positiva e a corrente irá sair por este terminal. O mesmo ocorre no terminal do secundário 2 marcado com o ponto!
Figura 2: Figura mostrando a polaridade no transformador quando a tensão no ponto do primário for positiva! Quando a polaridade no enrolamento primário marcado com o ponto for negativa, a corrente estará saindo deste terminal. A tensão nos enrolamentos secundários marcadas com um ponto será negativa também!
Figura 3: Figura mostrando a polaridade no transformador quando a tensão no ponto do primário for negativa!
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4 Colocando secundários em série: Os secundários devem ser considerados como fontes de tensão, como qualquer fonte você pode ligar os secundários em série, evitando ligar em paralelo. Ao ligar os secundários em série você deve cuidar os sinais, conforme a ligação às tensões poderá ser somada ou subtraída! Se ao ligar um secundário no outro você ligar o lado com ponto no lado sem ponto, então as tensões serão somadas! Este é um tipo de ligação que você pode fazer para conseguir tensões mais altas a partir de tensões mais baixa no secundário. Cuidado com a corrente! Quando você coloca os secundários em série a corrente irá circular pelos dois secundários, assim a corrente máxima permitida será a corrente do secundário com menor corrente!!!!
Figura 4: Figura mostrando os secundários ligados em série de forma a somar a tensão de cada secundário! Se ao ligar um secundário no outro você ligar o lado com ponto no outro lado com ponto, então as tensões serão subtraídas! No caso da figura abaixo a tensão na saída será zero volt se a tensão nos dois enrolamentos forem iguais, e o primário vai enxergar um curto circuito no secundário queimando o transformador! Cuidado ao ligar secundários em série para não liga-los de forma a subtrair a tensão como mostra a figura abaixo!
Figura 5: Figura mostrando os secundários ligados em série de forma a subtrair a tensão de cada secundário!
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5 Transformador com Center Tape: Um transformador com center tape é simplesmente dois transformadores ligados em série de forma a somarem a tensão total, e com uma conexão central ligada a um ponto comum chamada de center tape, assim, no secundário você verá três conexões ao invés de quatro! Na figura abaixo você pode ver um transformador típico com center tape marcado com as letras CT!
Se você medir com um voltímetro comum a tensão entre os pontos S1 e o CT ou entre os pontos S2 e o CT você irá encontra a mesma tensão, no exemplo do transformador TR1 a tensão será de 6 VAC. Note que o instrumento comum não mostra a polaridade do transformador. Se você medir a tensão entre os pontos S1 e S2 com um voltímetro comum verá o dobro da tensão de cada enrolamento, no caso do transformador TR1 do exemplo a tensão será de 12VAC!
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Circuito Retificador de Onda Completa com Center Tape
Se você medir as tensões entre os pontos S1 e o CT e entre S2 e o CT com um osciloscópio com dois canais, você irá ver que a figura de um canal está invertida em relação ao outro. Isto se deve ao fato que em relação ao CT a tensão no ponto S1 e S2 estão com os sinais invertidos, pois uma sai do lado com ponto e outra sai do lado sem ponto! Observe na figura abaixo onde mostra um osciloscópio com dois canais medindo a tensão de cada secundário em relação ao tape central. Cada medição está desenhada com cores diferente, note que as figuras mostram uma onda senoidal invertidas!
Figura 6: Figura mostrando um osciloscópio medindo a tensão entre cada um das saídas do secundário e o tape central!
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O primário ligado em série:
Uma aplicação prática de ligação série de transformadores é a usada em transformadores com conexão do primário para 127 e 220 VAC! Este tipo de transformador possui dois tapes no primário, cada um desenhado para a tensão de 127 VAC. Se você quiser ligar o transformador em 220 VAC, você deverá ligar os tapes extremos à rede, pois, neste caso a tensão total será a soma dos dois enrolamentos, já para ligar o transformador em 127 VAC você deverá conectar o tape central e um dos tapes extremos na rede! Quando você comprar um transformador deste tipo observe a cor dos fios e o desenho que deve vir na embalagem, pois ele irá mostrar as tensões nos fios que devem ter cores diferentes!
Figura 7: Figura mostrando o primário de um transformador 110/220VAC!
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E se você perder a caixa? Não se desespere! Na maioria das vezes você conseguirá identificar o tape central simplesmente observando a ordem com que os fios saem do transformador, mas se não for possível identificar desta forma então você poderá medir a resistência de cada enrolamento e determinar onde estão os extremos pela resistência dos enrolamentos. Na figura abaixo você pode ver um exemplo da medição da resistência dos terminais. Na figura “B” e “C” a resistência é de 300 Ohm e na figura “C” a resistência é de 600 Ohm. Como cada enrolamento de 127 VAC tem a mesma resistência os tapes com maior resistência são os tapes com a maior tensão!
Figura 8: Figura mostrando como medir o primário para determinar os tape para ligar em 110VAC e 220VAC! Neste caso você deverá usar os fios azul e vermelho para ligar em 220 VAC e os fios preto e azul ou preto e vermelho para ligar em 127 VAC!
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7 O retificador de Onda completa com Center Tape: A figura abaixo mostra um retificador com center tape. Este circuito pode ser considerado como dois circuitos retificadores de meia onda um retificando o semi-ciclo positivo e outro retificando o semi-ciclo negativo.
Figura mostrando um retificador de onda completa com center tape! A análise deste circuito deverá ser feita em duas etapas; análise do semi-ciclo positivo, e análise do semi-ciclo negativo observando que a tensão no tape com diodo D1 é o inverso da tensão no tape do diodo D2 em relação ao tape central ligado ao terra. Tomando o tape do D1 como referência, no semi-ciclo positivo este tape será positivo em relação ao terra e o tape do diodo D2 será negativo como mostra a figura “A” abaixo, neste caso o diodo D1 estará diretamente polarizado e o diodo D2 inversamente polarizado e acorrente flui pelo diodo D1 até a carga.
Figura 9: Figura mostrando o semi-ciclo positivo.
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No semi-ciclo negativo é o diodo D2 quem conduz a corrente até a carga. Nos dois casos a corrente flui pela carga entrando pela parte superior, este é o pólo positivo da saída do retificador.
Figura 10: Figura mostrando o semi-ciclo negativo
Na forma de onda da saída estão presentes os dois semi-ciclos, por isto é chamado de retificador de onda completa, como mostra a figura abaixo!
Figura 11: Figura mostrando a forma de onda na saída do retificador de onda completa com tape central ou center tape como é mais conhecido!
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8 Capacitor de filtro: Para completar o circuito é necessário colocar um capacitor em paralelo com a carga para filtrar a tensão pulsante na saída como no circuito de meia onda, no entanto este capacitor poderá ser menor do que o usado no circuito de meia onda! O valor do capacitor usado no circuito de onda completa é aproximadamente metade do valor do capacitor usado no circuito de meia onda! A figura abaixo mostra o circuito completo!
Figura 12: Figura mostrando o circuito completo do retificador de onda completa com center tape!
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Circuito Retificador de Onda Completa com Center Tape Eng.: Roberto Bairros dos Santos. Um empreendimento Bairros Projetos Didáticos www.bairrospd.kit.net Este artigo descreve o funcionamento de um circuito retificador de onda completa usando transformador com center tape (tape central) e faz uma revisão sobre o conceito da polaridade no transformador.
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Circuito Retificador de Onda Completa com Center Tape
Conteúdo 1 2 3 4 5 6 7 8
Introdução:............................................................................................................. 3 Polaridade do Transformador: ................................................................................ 4 Como funciona a polaridade no transformador: ..................................................... 5 Colocando secundários em série: ........................................................................... 6 Transformador com Center Tape: ........................................................................... 7 O primário ligado em série: .................................................................................... 9 O retificador de Onda completa com Center Tape: ............................................... 11 Capacitor de filtro:................................................................................................ 13
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Circuito Retificador de Onda Completa com Center Tape
1 Introdução:
O circuito retificador de onda completa com tape central pode ser visto como dois circuitos de meia onda ligados em paralelo como será descrito adiante. Um conceito importante para você entender o circuito com transformador com center tape é saber que o transformador tem polaridade, assim, no primeiro capítulo será feito uma revisão descrevendo o conceito da polaridade do transformador.
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2 Polaridade do Transformador: O transformador é um componente composto por um enrolamento primário e um ou mais enrolamentos secundários. Quando um transformador possui vários secundários, cada secundário é chamado de tape, (diz-se teipe em inglês) Dizer que os enrolamentos do secundário possuem polaridade significa indicar o terminal dos enrolamentos que possuem a mesma polaridade em relação a um dos terminais do primário tomados como referência. O terminal do primário tomado como referência recebe uma marca na forma de um ponto, os terminais do secundário que possuem a mesma polaridade também devem ser marcados com um ponto.
Figura 1: Figura mostrando a polaridade no primário e no secundário de um transformador.
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3 Como funciona a polaridade no transformador: Como pode ter a mesma polaridade se a tensão é alternada e está mudando constantemente de polaridade? Sim a tensão no primário e no secundário está constantemente mudando de polaridade! Quando a polaridade no ponto do primário for positiva a polaridade no ponto de todos os secundários também será positiva o mesmo acontecerá quando a polaridade for negativa. Observe na figura abaixo! Quando a polaridade no ponto do enrolamento primário for positiva, a corrente está entrando pelo terminal. Já a tensão na saída do enrolamento secundário 1 marcado com o ponto também será positiva e a corrente irá sair por este terminal. O mesmo ocorre no terminal do secundário 2 marcado com o ponto!
Figura 2: Figura mostrando a polaridade no transformador quando a tensão no ponto do primário for positiva! Quando a polaridade no enrolamento primário marcado com o ponto for negativa, a corrente estará saindo deste terminal. A tensão nos enrolamentos secundários marcadas com um ponto será negativa também!
Figura 3: Figura mostrando a polaridade no transformador quando a tensão no ponto do primário for negativa!
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4 Colocando secundários em série: Os secundários devem ser considerados como fontes de tensão, como qualquer fonte você pode ligar os secundários em série, evitando ligar em paralelo. Ao ligar os secundários em série você deve cuidar os sinais, conforme a ligação às tensões poderá ser somada ou subtraída! Se ao ligar um secundário no outro você ligar o lado com ponto no lado sem ponto, então as tensões serão somadas! Este é um tipo de ligação que você pode fazer para conseguir tensões mais altas a partir de tensões mais baixa no secundário. Cuidado com a corrente! Quando você coloca os secundários em série a corrente irá circular pelos dois secundários, assim a corrente máxima permitida será a corrente do secundário com menor corrente!!!!
Figura 4: Figura mostrando os secundários ligados em série de forma a somar a tensão de cada secundário! Se ao ligar um secundário no outro você ligar o lado com ponto no outro lado com ponto, então as tensões serão subtraídas! No caso da figura abaixo a tensão na saída será zero volt se a tensão nos dois enrolamentos forem iguais, e o primário vai enxergar um curto circuito no secundário queimando o transformador! Cuidado ao ligar secundários em série para não liga-los de forma a subtrair a tensão como mostra a figura abaixo!
Figura 5: Figura mostrando os secundários ligados em série de forma a subtrair a tensão de cada secundário!
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5 Transformador com Center Tape: Um transformador com center tape é simplesmente dois transformadores ligados em série de forma a somarem a tensão total, e com uma conexão central ligada a um ponto comum chamada de center tape, assim, no secundário você verá três conexões ao invés de quatro! Na figura abaixo você pode ver um transformador típico com center tape marcado com as letras CT!
Se você medir com um voltímetro comum a tensão entre os pontos S1 e o CT ou entre os pontos S2 e o CT você irá encontra a mesma tensão, no exemplo do transformador TR1 a tensão será de 6 VAC. Note que o instrumento comum não mostra a polaridade do transformador. Se você medir a tensão entre os pontos S1 e S2 com um voltímetro comum verá o dobro da tensão de cada enrolamento, no caso do transformador TR1 do exemplo a tensão será de 12VAC!
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Circuito Retificador de Onda Completa com Center Tape
Se você medir as tensões entre os pontos S1 e o CT e entre S2 e o CT com um osciloscópio com dois canais, você irá ver que a figura de um canal está invertida em relação ao outro. Isto se deve ao fato que em relação ao CT a tensão no ponto S1 e S2 estão com os sinais invertidos, pois uma sai do lado com ponto e outra sai do lado sem ponto! Observe na figura abaixo onde mostra um osciloscópio com dois canais medindo a tensão de cada secundário em relação ao tape central. Cada medição está desenhada com cores diferente, note que as figuras mostram uma onda senoidal invertidas!
Figura 6: Figura mostrando um osciloscópio medindo a tensão entre cada um das saídas do secundário e o tape central!
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O primário ligado em série:
Uma aplicação prática de ligação série de transformadores é a usada em transformadores com conexão do primário para 127 e 220 VAC! Este tipo de transformador possui dois tapes no primário, cada um desenhado para a tensão de 127 VAC. Se você quiser ligar o transformador em 220 VAC, você deverá ligar os tapes extremos à rede, pois, neste caso a tensão total será a soma dos dois enrolamentos, já para ligar o transformador em 127 VAC você deverá conectar o tape central e um dos tapes extremos na rede! Quando você comprar um transformador deste tipo observe a cor dos fios e o desenho que deve vir na embalagem, pois ele irá mostrar as tensões nos fios que devem ter cores diferentes!
Figura 7: Figura mostrando o primário de um transformador 110/220VAC!
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Circuito Retificador de Onda Completa com Center Tape
E se você perder a caixa? Não se desespere! Na maioria das vezes você conseguirá identificar o tape central simplesmente observando a ordem com que os fios saem do transformador, mas se não for possível identificar desta forma então você poderá medir a resistência de cada enrolamento e determinar onde estão os extremos pela resistência dos enrolamentos. Na figura abaixo você pode ver um exemplo da medição da resistência dos terminais. Na figura “B” e “C” a resistência é de 300 Ohm e na figura “C” a resistência é de 600 Ohm. Como cada enrolamento de 127 VAC tem a mesma resistência os tapes com maior resistência são os tapes com a maior tensão!
Figura 8: Figura mostrando como medir o primário para determinar os tape para ligar em 110VAC e 220VAC! Neste caso você deverá usar os fios azul e vermelho para ligar em 220 VAC e os fios preto e azul ou preto e vermelho para ligar em 127 VAC!
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7 O retificador de Onda completa com Center Tape: A figura abaixo mostra um retificador com center tape. Este circuito pode ser considerado como dois circuitos retificadores de meia onda um retificando o semi-ciclo positivo e outro retificando o semi-ciclo negativo.
Figura mostrando um retificador de onda completa com center tape! A análise deste circuito deverá ser feita em duas etapas; análise do semi-ciclo positivo, e análise do semi-ciclo negativo observando que a tensão no tape com diodo D1 é o inverso da tensão no tape do diodo D2 em relação ao tape central ligado ao terra. Tomando o tape do D1 como referência, no semi-ciclo positivo este tape será positivo em relação ao terra e o tape do diodo D2 será negativo como mostra a figura “A” abaixo, neste caso o diodo D1 estará diretamente polarizado e o diodo D2 inversamente polarizado e acorrente flui pelo diodo D1 até a carga.
Figura 9: Figura mostrando o semi-ciclo positivo.
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No semi-ciclo negativo é o diodo D2 quem conduz a corrente até a carga. Nos dois casos a corrente flui pela carga entrando pela parte superior, este é o pólo positivo da saída do retificador.
Figura 10: Figura mostrando o semi-ciclo negativo
Na forma de onda da saída estão presentes os dois semi-ciclos, por isto é chamado de retificador de onda completa, como mostra a figura abaixo!
Figura 11: Figura mostrando a forma de onda na saída do retificador de onda completa com tape central ou center tape como é mais conhecido!
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Circuito Retificador de Onda Completa com Center Tape
8 Capacitor de filtro: Para completar o circuito é necessário colocar um capacitor em paralelo com a carga para filtrar a tensão pulsante na saída como no circuito de meia onda, no entanto este capacitor poderá ser menor do que o usado no circuito de meia onda! O valor do capacitor usado no circuito de onda completa é aproximadamente metade do valor do capacitor usado no circuito de meia onda! A figura abaixo mostra o circuito completo!
Figura 12: Figura mostrando o circuito completo do retificador de onda completa com center tape!
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