O que é corrente de ondulação nas fontes de alimentação? Projetos de circuitos domésticos

A publicação explica qual é a corrente de ondulação nos circuitos de fonte de alimentação, o que a causa e como pode ser reduzida ou eliminada usando um capacitor de suavização.

O que é ondulação nos circuitos de potência?

Em todas as fontes de alimentação CA para CC, a saída CC é adquirida retificando a energia de entrada CA e filtrando-a através de um capacitor de suavização.

Embora o processo limpe a CA para uma CC quase pura, sempre há um pequeno conteúdo de corrente alternada residual indesejada dentro do conteúdo da CC, e essa interferência indesejada na CC é chamada corrente de ondulação ou tensão de ondulação.

Esse conteúdo CA indesejado que permanece na CC deve-se principalmente a vazamentos ou supressão inadequados da CC retificada, ou às vezes devido a algum outro fenômeno complexo, como sinais de feedback de cargas indutivas ou capacitivas associadas à fonte de alimentação ou também pode unidades de processamento de sinais de alta frequência.

O fator de ondulação residual explicado acima (γ) é tecnicamente definido como a razão entre a magnitude do quadrado médio da raiz (RMS) da tensão de ondulação real e a quantidade absoluta inserida na linha CC da saída da fonte de alimentação e é normalmente representada como uma porcentagem .

Expressando o fator de ondulação


Existe também um método alternativo de expressar o fator de ondulação, que é através do valor de tensão pico a pico. E esse método parece ser muito mais fácil de expressar e medir usando um osciloscópio, e pode ser facilmente avaliado através de uma fórmula disponível.

Antes de entender a fórmula para avaliar o conteúdo de ondulação DC, seria importante entender o processo de conversão de corrente alternada em corrente direta usando diodos e capacitores retificadores.

Normalmente, uma ponte retificadora composta por quatro diodos é usada para converter uma corrente alternada em uma corrente direta de onda completa.

No entanto, mesmo após a retificação, o CD resultante pode ter uma grande ondulação devido à alta e persistente tensão pico a pico (vale profundo) no CD. Isso ocorre porque a função do retificador é limitada apenas à conversão de ciclos CA negativos em ciclos positivos, como mostrado abaixo.

Diagrama mostrando o Ripple Valley

Diagrama mostrando o Ripple Valley

Os vales profundos persistentes entre cada meio ciclo retificado introduzem ondulação máxima, que só pode ser tratada com a adição de um capacitor de filtro através da saída da ponte retificadora.

Essa grande tensão pico a pico entre os vales e os ciclos de pico é suavizada ou compensada usando capacitores de filtro ou capacitores de suavização através da saída do retificador de ponte.

Como filtrar as funções do condensador


Esse capacitor de suavização também é chamado de capacitor de tanque, pois funciona como um tanque de tanque e armazena energia durante os ciclos máximos da tensão retificada.

O capacitor de filtro armazena a tensão e a corrente de pico durante os ciclos de pico retificados, simultaneamente a carga também recebe a potência de pico durante esses ciclos; no entanto, durante as arestas de queda desses ciclos ou nos vales, o capacitor retorna instantaneamente a energia Armazenada na carga, garantindo a compensação da carga, e a carga pode receber CC bastante consistente com a ondulação pico a pico reduzida em comparação com a ondulação real sem capacitor.

O ciclo continua à medida que o capacitor é carregado e descarregado no processo, na tentativa de minimizar a diferença no conteúdo real de ondulação pico a pico da carga conectada.

A eficiência de suavização depende da corrente de carga

A eficiência de suavização anterior do capacitor é altamente dependente da corrente de carga, pois aumenta a capacidade de suavização do capacitor diminuindo proporcionalmente e é por isso que cargas maiores requerem um capacitor de suavização maior no suprimentos de energia.

A discussão acima explica o que é ondulação em uma fonte de alimentação CC e como ela pode ser reduzida ao inserir um capacitor de suavização após o retificador em ponte.

No próximo artigo, aprenderemos como calcular a corrente de ondulação ou simplesmente a diferença pico a pico no conteúdo de corrente contínua através da associação de um capacitor de suavização.

Em outras palavras, aprenderemos Como calcular o valor correto ou ideal do capacitor para que a ondulação em uma fonte de alimentação CC seja reduzida ao mínimo.



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

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