Coisas necessárias

• Transformador
• Retificador de ponte de diodos
• Capacitor eletrolítico
• Regulador de tensão
• Calculadora
• Lápis
• Papel

Uma fonte de alimentação regulada pode ser construída para transformar a corrente alternada (CA) de alta tensão em uma corrente contínua (CC) estável. A conversão ocorre em quatro estágios:aumento da tensão, retificação, suavização da ondulação e regulação da saída final. Compreender as relações elétricas por trás de cada estágio é essencial para projetar um fornecimento confiável.

Conversão elétrica de tensão CA em CC

Etapa 1:Transformação de Tensão

Comece com um transformador elevador ou redutor para ajustar a tensão CA de entrada para o nível desejado. A saída do transformador é determinada pela relação de espiras de seus enrolamentos primário e secundário.

Etapa 2:Retificação

Conecte uma ponte retificadora de quatro diodos à saída do transformador. A ponte converte os ciclos alternados positivos e negativos em uma tensão CC pulsada unidirecional, à medida que pares de diodos conduzem alternadamente.

Etapa 3:Suavização

Use um capacitor reservatório para reduzir a ondulação na CC pulsada. O capacitor carrega durante picos de tensão e descarrega durante vales, produzindo uma tensão quase constante com flutuação mínima.

Etapa 4:Regulamentação

Conecte um regulador de tensão que defina o nível DC final. A tensão de entrada do regulador deve exceder a saída alvo em alguns volts para acomodar a ondulação e a queda de tensão na ponte.

Convertendo tensão CA em CC matematicamente

Etapa 1:Cálculo da tensão de pico

Multiplique o valor da raiz quadrada média (RMS) CA por 1,414 (a raiz quadrada de dois) para encontrar a tensão de pico. Por exemplo, 10VRMS torna-se pico de 14V.

Etapa 2:Tensão CC equivalente

Divida a tensão de pico por 1,414 para estimar a tensão CC retificada. Um pico de 14V produz aproximadamente 10V DC.

Etapa 3:Considerações Práticas

A saída CC real será ligeiramente inferior ao valor RMS devido à queda direta do diodo, perdas do transformador e ondulação residual. A seleção e suavização adequadas dos componentes minimizarão essa discrepância.

TL;DR

A tensão CA é relatada como um valor RMS (~71% do pico). A conversão para DC envolve revisão, retificação, suavização e regulação. A tensão CC final depende das perdas dos componentes e da supressão de ondulação.

Aviso de segurança

Trabalhar com energia elétrica acarreta riscos inerentes. Siga os protocolos de segurança adequados para evitar ferimentos ou fatalidades.