Filtros fontes pratica, Notas de estudo de Eletrônica

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Eletrônica Eletrônica básica - Prática

Filtros em fontes de

alimentação

Filtros em fontes de alimentação

© SENAI-SP, 2003

Trabalho editorado pela Gerência de Educação da Diretoria Técnica do SENAI-SP, a partir dos conteúdos extraídos da apostila homônima, Filtros em Fontes de Alimentação - Prática , SENAI - DN, RJ, 1985

Capa Gilvan Lima da Silva Digitalização UNICOM - Terceirização de Serviços Ltda

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Prática

Exercício 1

1. Qual a finalidade de um filtro em uma finte de alimentação?
2. Quais as características de uma tensão contínua pura?
3. Desenhar o gráfico de uma tensão contínua pura ao longo do tempo.
4. Qual a característica do capacitor que permite que o componente seja usado como elemento de filtragem?

2. Ao que se deve a existência de ondulação na saída de uma fonte com capacitor de filtro?
3. Indique, no gráfico de tensão de saída colocado a seguir, os tempos de carga e de descarga do capacitor de filtro.
4. Tomando como base o circuito retificador a seguir (circuito padrão) determina-se a ondulação nos circuitos seguintes é maior ou menor que no circuito padrão.

a.

b.

c.

d.

5. De que fatores depende, fundamentalmente, a ondulação na saída de um circuito retificador?
6. Por que a ondulação se reduz ao transformar uma fonte de meia onda com filtro em onda completa com filtro (mesma carga e mesmo capacitor)?

Exercício 4

1. Determine o capacitor de filtro necessário em cada uma das situações a seguir. a. onda completa, V (^) CC = 18V, I (^) RL = 300mA, VONDpp = 2,7V

b. meia onda, VCC = 45V, IRL = 0,2A, VONDpp = 4,5V

c. onda completa, VCC = 30V, RL = 60Ω, VONDpp = 6V

2. Dispondo de capacitores com tensões de isolação de 16V, 25V, 40V e 63V, determine a tensão de isolação para cada um dos capacitores da questão anterior.

Verificação do capacitor

como filtro

Objetivos

• Verificar o comportamento da tensão de saída de um circuito retificador sem filtro e com filtro.
• Verificar as formas de onda na saída de um circuito retificador com filtro.
• Verificar os fatores que influenciam na tensão de ondulação.
• Medir a tensão de ondulação, usando em osciloscópio.

Equipamentos

• Osciloscópio;
• Multímetro.

Lista de materiais

• Semicondutores
  • D 1 , D 2 - Diodo retificador I (^) F = 50mA (mínimo) VR = 25V (mínimo)
• Resistores
  • R 1 - 470 Ω 1/
• Capacitores
  • C 1 , C 2 - 220 μ 16V
• Diversos
  • S 1 , S 2 , S 3 , S 4 - chave liga desliga
  • F 1 - fusível 0,25A cartucho de vidro c/ porta fusível
  • T 1 - transformador 110/220V 6+6V, 200mA
  • P 1 - potenciômetro 1kΩ de fio

Ao que se deve esta modificação na tensão de saída?

7. Desligue a chave S 3.
8. Ligue a chave S 2. Que tipo de circuito retificador se configura, com a ligação de S 2?
9. Meça a tensão de saída do circuito. VSaída = _______________ V (onda completa, com filtro)
10. Meça a tensão de saída do circuito com o filtro ligado. VSaída = _______________ V (onda completa, com filtro)

É correto afirmar que a inclusão de um filtro eleva o valor da tensão de saída tanto em circuito de meia onda como de onda completa?

11. Desligue o filtro e retorne para meia onda.

Observação de formas de onda

1. Ligue o osciloscópio e ajuste conforme descrito a seguir
   • Base de tempo: chave seletora - 5ms/div ajuste fino - calibrado

• Sincronismo: fonte - rede modo - automático
• Canal 1: modo de entrada - DC seletora de ganho vertical - 2V/div.

2. Ajuste a posição de referência posicionando o traço na linha inferior do retículo da tela.
3. Conecte o osciloscópio na saída da fonte (sobre a carga).
4. Registre na tela abaixo a figura observada, procurando ser o mais exato possível.

Que tipo de retificação realiza o circuito?

5. Ligue o filtro.
6. Registre na tela abaixo a forma de onda observada após a ligação do filtro, procurando ser o mais exato possível.

Ao que se deve a ondulação (componente alternada) existente no topo da CC quando o filtro está ligado?

9. Determine o tempo de carga e o tempo de descarga do capacitor, usando o eixo dos tempos do osciloscópio. t (^) c = __________________ ms t (^) d = ____________________ ms

Pode-se afirmar que o capacitor é o responsável pela tensão presente na carga durante a maior parte do tempo?

Pode-se concluir que toda a energia perdida pelo capacitor durante um grande período de descarga tem que ser resposta nas suas armaduras em curto período de carga?

10. Desconecte o osciloscópio do circuito e desligue a chave S 3.
11. Desligue a chave S 1.

Observação dos fatores que influenciam na tensão de ondulação

1. Posicione as chaves conforme segue.
   • S 1 - desligada (circuito em meia onda);
   • S 3 - desligada (sem filtro);
   • S 4 - ligada (carga ligada).
2. Ligue a chave S 1.
3. Conecte o multímetro de forma que este permaneça indicando a tensão de saída (sobre a carga).

4. Varie a carga, atuando no potenciômetro P 1 e observe o multímetro. A tensão de saída depende da corrente da carga?
5. Ligue a chave S 2 , tornando o circuito onda completa.
6. Varie a carga e observe o multímetro. A tensão de saída depende da corrente absorvida pela carga?

Nos circuitos retificadores sem filtro a tensão de saída depende da carga?

7. Desligue a chave S 2.
8. Ligue o filtro.
9. Ajuste a carga para o valor máximo. (corrente máxima, ou seja resistência máxima).
10. Conecte o osciloscópio na saída da fonte, em modo DC, vertical 1V/div, É possível observar a ondulação existente na saída da fonte?
11. Varie a carga e observe o osciloscópio. A tensão de ondulação depende da carga?

16. Desconecte o capacitor C 2.

Medida da tensão de ondulação

1. Ajuste a carga para o valor mínimo.
2. Conecte o sociloscópio na saída do circuito (em modo DC) É possível medir com precisão a tensão pico a pico de ondulação?
3. Passe a chave seletora de modo de entrada do osciloscópio para AC
4. Posicione a chave seletora de ganho vertical para 0,5V div. No modo AC é possível medir com maior precisão a tensão de ondulação?
5. Determine a tensão de ondulação e tensão de saída da fonte. VONDpp = ______________ V VSaída = _________________ V
6. Ajuste a carga para o valor máximo e determine a tensão de ondulação e tensão de saída. VONDpp = ______________ V VSaída = _________________ V

A tensão de saída depende da ondulação?

Quanto maior a ondulação, menor a tensão de saída de uma fonte. Esta afirmativa é correta?