Retificador de Meia Onda

[Ismael Garcia]

Boa noite Pessoal

Fiz uma montagem simples para ver a diferença entre a tensão entregue no retificador de meia onda

Utilizei um trafo de 110V para 24V

No secundário saiu 24V AC porém retificando em meia onda eu medi no multímetro 12V DC 

Pelos cálculos a tensão RMS(medida no multímetro) era para ser 16,96V

Pois sendo a tensão no secundário V2°=24V

V2pico=1,41x24= 33.92V

Como Vrms=V2pico/2

Logo Vrms=33,92/2=16.96V

 

Porque não está dando o valor como esperado pelos cálculos? 

[caolne]

Seus cálculos estão corretos, porém a  fórmula da Vrms é diferente.

1 hora atrás, Ismael Garcia disse:

Como Vrms=V2pico/2

Isso acima é pra achar a tensão após retificação de meia onda, se ligar um capacitor na saída ele vai se carregar com a tensão de pico e seu multímetro mostrará esse valor (na verdade 16,26 que é 16,96-0,7 do diodo retificador).

 

Se seu multímetro permitir, meça a tensão de pico e vai achar o mesmo valor sem precisar usar o capacitor.

 

O que ocorre é que aqueles 24V do secundário já é a tensão RMS e sua tensão de pico é de 33,92 volts, retificando em meia onda teremos 12 volts na tensão RMS e 16,96 na tensão de pico.

[Ismael Garcia]

@caolne Porém todas referências que possuo menciona que a tensão eficaz do retificador de meia onda é metade da tensão de pico 

E não menciona a necessidade do capacitor para obter tal valor, advém simplesmente da retificação pelo único diodo retificador 

[.if]

Chute serve?

Acho que seu multímetro deve ser capaz de medir a tal true rms

https://www.fluke.com/en-us/learn/blog/electrical/what-is-true-rms

Vê se a V tem avê

[Ismael Garcia]

@.if sim meu multímetro é True rms, vou dar uma estudada para saber porque então dá essa diferença 

[.if]

Me deu vontade dar uma olhadela nas teorias

https://www.professorpetry.com.br/Ensino/Repositorio/Docencia_CEFET/Eletronica_I/2013_1/Apresentacao_Aula_10.pdf

mas não deu nada muito sólido pra te iluminar. O que me veio a mente foi só o lado hard mesmo: coloque uma carga qualquer bem mais baixa que a do multimetro.. algo como 1K. Talvez passe a medir 10,78656V ... neste caso, minha teoria está certa

[Ismael Garcia]

@.if coloquei uma carga de 10k e capacitor em paralelo porém ainda assim fica somente 12V

O que me incomoda é o fato de todas minhas referências indicarem que deveria dar metade da tensão de pico dos 24V e não a metade desses 24V

O fato do meu multímetro ser True rms só iria melhorar a fidelidade da medida 

[MOR_AL]

O valor RMS de uma onda senoidal, retificada em meia onda vale:

IRMS = Ip / 2

MOR_AL

[.if]

ok... capacitor só ia piorar a fidelidade da medição do valor cc

 

''Valor CC de um sinal de meia onda
O valor CC de um sinal e o mesmo valor médio. Se você medir um sinal com o
voltímetro CC, a leitura será igual ao valor médio. Nos cursos básicos, o valor
CC de um sinal de meia onda e uma formula derivada. Esta formula e:
Meia onda ideal: 𝑉𝑐𝑐 = 𝑉𝑝/𝜋
A prova dessa formula derivada requer cálculo, porque precisamos encontrar o
valor médio sobre um ciclo.
Como 1/π ≈ 0,318, você pode ver a equação da “Meia onda ideal” escrita como:
𝑉𝑐𝑐 ≈ 0,318 𝑉''

https://portaleletronica.com.br/images/Imagens/Elet_Analog/Parte_4_Retificardor_Meia_Onda.pdf

 

V2pico=1,41x24= 33.92V

Vcc=V2pico*0.318

Vcc=10,78656

Na escala vcc seu multimetro parece que mede quase certo. Coloque na escala ac pra gente ver

 

[Sérgio Lembo]

Eu nunca fiz a experiência proposta pelo tópico mas, até onde sei, o conceito RMS é térmico, isto é, o valor RMS de um valor não uniforme no tempo é o mesmo que um valor contínuo para produzir a mesma quantidade de calor numa mesma resistência.

Caro @MOR_AL , uma tensão contínua modulada com PWM em 50% nos dará, creio eu, Vp/2 para tensão média e, por ser quadrada, Vp/2 para tensão RMS. Desprezando as quedas do diodo fica difícil igualar uma onda senoidal com uma quadrada.

@Ismael Garcia Sendo o conceito térmico, quando usa apenas a metade a consequência térmica será a metade. Olhando para o aquecimento de uma resistência que recebe uma tensão senoidal, retificada ou AC, tanto faz, o que se tem no tempo é uma relação quadrática entre a tensão e o aquecimento pois:

P = U^2 / R, o que nos dá a raiz de 2 (1,41) para relacionar o valor de pico com o eficaz no formato senoidal, vem da trigonometria. Para o pensamento RMS o raciocínio é sempre térmico, isto é, aplicado numa resistência pura, sem indutâncias ou capacitâncias. Um resistor não distingue uma tensão DC uniforme de uma AC senoidal ou de uma DC pulsante, seja este pulso resultante de uma retificação total, meia ou PWM. A referência é a tensão contínua uniforme aplicada ao resistor e para outras formas de onda um bom voltímetro true RMS nos dará o valor equivalente.

[Ismael Garcia]

@Sérgio Lembo Minha montagem só utilizou do resistor como carga e medi a tensão sobre ele dando o valor que mencionei 

Coloquei o multímetro em escala DC e deu esse valor de 12v sendo que os cálculos me indicavam um valor maior 

Queria somente entender porque o que foi calculado saiu muito distante do real 

Sei que em situações reais sempre tem um desvio porém achei muito pronunciada a diferença 

[.if]

Acho que já contei mas me deu vontade contar de novo...

 

Como alguns sabem, gosto de trazer um pouco de realidade pessoal a assuntos de tópico semelhantes ao que passei.

 

Certa vez precisei medir uma corrente meia onda retificada por um scr o que a tornava ainda mais irregular. A ideia inicial era fazer capturas com o ad do mc e fazer a complicada média matemática. Até que tentei estudar isso um pouco. Com cabeça doendo, logo em seguida me veio a iluminação de colocar um simples filtro RC e medir o dc resultante. Resultado: sucesso total pra faixa que se propunha o projeto. Um simples R & C fez todo o trabalho matemático sujo. Sabe o que ganhei? nem mesmo aperto de mão tampouco tapinha nas costas

[Ismael Garcia]

@.if coloquei capacitor de filtro sim e mesmo assim não mudou nada 

[Sérgio Lembo]

23 horas atrás, Ismael Garcia disse:

No secundário saiu 24V AC porém retificando em meia onda eu medi no multímetro 12V DC 

Pelos cálculos a tensão RMS(medida no multímetro) era para ser 16,96V

Pois sendo a tensão no secundário V2°=24V

V2pico=1,41x24= 33.92V

Como Vrms=V2pico/2

Logo Vrms=33,92/2=16.96V

O desenvolvimento do raciocínio acima apresenta inconsistência. você dividiu a energia aplicada ao resistor por 2 ao inserir o diodo mas aplica o valor 1.41 para calcular as consequências.

24VACrms = 24Vdc retificados com capacitor, onda lisa com 24Vp para o mesmo efeito térmico e = 24Vdc retificados onda completa cvom 33.92Vp

Temos 24VACrms = 32.92Vp para um formato senoidal. Note que ambos os valores são equivalentes. Desprezando a queda do diodo, quando se faz a inserção de 1 diodo é o mesmo que dividir a equação por 2.

[Ismael Garcia]

@Sérgio Lembo olha em todas referências que eu vi a tensão rms no retificador de meia onda é metade da tensão de pico 

Logo se eu medi 24V no secundário com o multímetro significa que a tensão de pico é raiz(2) dessa tensão medida e aí precisaria dividi-la por 2 como eu fiz 

Só pesquisar na Internet, em qualquer lugar menciona que a tensão rms no retificador é a tensão de pico dividido por 2

[Sérgio Lembo]

@Ismael Garcia

Dada a sua insistência me dei ao trabalho de pesquisar. Os resultados que obtive são coerentes com a imagem acima. Por favor, poste os links que dão suporte à sua pesquisa.

[Renato.88]

Em 03/03/2023 às 20:39, Ismael Garcia disse:

Utilizei um trafo de 110V para 24V

No secundário saiu 24V AC porém retificando em meia onda eu medi no multímetro 12V DC 

Sem cálculos, apenas visualizando um gráfico qualquer de senoide (tipo este que o @Sérgio Lembo postou) se observa o óbvio:

Se na escala AC seu multímetro mede a senoide toda e mostra o valor de 24V, ficará claro que colocando um diodo e tirando metade dessa onda no sentido horizontal vai sobrar apenas 50% dela, portanto 12V.

 

Se usar um circuito com triac e cortar no sentido vertical(conforme mostrado abaixo), ali como aparece nos tracejados de 90 e 270º, o multímetro também marcará 12V. 

 

Sabemos que nesse caso a tensão de pico é 33,3V (dado a queda do Diodo), porém na escala AC o multímetro está calibrado para mostrar a média apresentada pela onda senoidal que é 70,7% da tensão de pico. Claro que em outro formato de onda, a porcentagem muda. 

 

E se a tensão de pico é essa, ao colocar um capacitor adequado essa tensão será mostrada num circuito sem carga. 

Com um capacitor muito baixo, ele não armazena carga suficiente para que o sinal siga reto até a próxima onda. 

[MOR_AL]

Valor médio de uma onda senoidal de meia onda.

MOR_AL

[.if]

... ou

14 horas atrás, .if disse:

Vcc=V2pico*0.318

Dica: troque seu multímetro pois ...

16 horas atrás, .if disse:

Talvez passe a medir 10,78656V

14 horas atrás, .if disse:

Vcc=10,78656

ou refaça o experimento passo a passo.

Leia o Moris e de novo

https://portaleletronica.com.br/images/Imagens/Elet_Analog/Parte_4_Retificardor_Meia_Onda.pdf

 

 

12 horas atrás, Ismael Garcia disse:

capacitor de filtro sim e mesmo assim não mudou nada 

14 horas atrás, .if disse:

capacitor só ia piorar a fidelidade da medição do valor cc

Pois sua mania de manter a tensão entrepicos vai somar medições irreais na média. NO meu (meu) caso foi extremamente útil pois causava uma média dc a qual era facilmente medida e manipulada pelo mc por uma simples divisão por uma constante.

[Ismael Garcia]

@Sérgio Lembo Tenho conhecimento de que a tensão média é esta como vocês mencionaram porém se o multímetro mede tensão eficaz era para dar metade da tensão de pico, pois como todas

Segue as referências que utilizei 

Vmedia=Vpico/pi

Vrms=Vmedia/2

 

Como o multímetro mede tensão rms logo levei em consideração essa segunda fórmula 

Segue os links de referência 

https://pt.m.wikipedia.org/wiki/Retificador_de_meia-onda

[Sérgio Lembo]

1 hora atrás, Ismael Garcia disse:

Segue as referências que utilizei 

Vmedia=Vpico/pi

Vrms=Vmedia/2

Sério? Numa onda senoidal 311Vp = 220VACrms. Isso é facilmente comprovado com a utilização de voltímetro + 1 diodo + 1 capacitor que armazene o valor de pico. Pelas suas contas os 311Vp teriam um valor médio de 99V e 44.5VACrms. Não sei o que está fumando mas troque de fornecedor. Tá mofado.

[Ismael Garcia]

Após tudo que foi falado aqui então reflito o seguinte 

O multímetro então na escala de tensão DC somente apresenta o valor médio? 

E somente na escola AC que me apresenta o RMS? 

[MOR_AL]

1 hora atrás, Ismael Garcia disse:

O multímetro então na escala de tensão DC somente apresenta o valor médio? 

E somente na escola AC que me apresenta o RMS? 

O valor médio Normalmente é interessante para uma onda que possui apenas valores positivos.

O valor RMS é usado quando a onda possui valores positivos e negativos.

MOR_AL

[Ismael Garcia]

@MOR_AL mas minha dúvida fica em relação ao que o multímetro mede e mostrando display 

Será então que em AC ele mostra a tensão rms e DC já seria a tensão média, pois peguei o manual do meu  multímetro e não vi essa informação 

[aphawk]

@Ismael Garcia ,

 

Os multímetros mais baratos quando medem RMS o fazem apenas usando um fator de escala, e o resultado só serve caso a forma de onda seja senoidal.

 

No seu caso a onda é meia - senóide apenas e o multimetro se perde ….

Mesmo a medida de uma tensão DC nesses multímetros baratos pressupõe que a tensão seja mesmo constante, e não pulsante como a que você mediu.

 

Conclusão: não confie nem na sua medida de DC e nem de RMS para essa forma de meia-onda.

 

Se você usar um multimetro bom ( acima de 300 reais é um bom começo ) verifique no manual até que faixa de frequências ele consegue medir RMS. Se for abaixo de 200 Hz é uma porcaria, e se for até 1 KHz é um multimetro razoável ….

 

Paulo