O que é corrente de ondulação em fontes de alimentação

O post explica a respeito do que é a ondulação da corrente nos circuitos da fonte de alimentação, o que a causa e como ela pode ser reduzida ou eliminada usando um capacitor de suavização.

O que é Ripple em circuitos de fonte de alimentação

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

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

Este conteúdo AC indesejado restante em DC é principalmente devido à filtragem inadequada ou supressão da DC retificada, ou às vezes devido a algum outro fenômeno complexo, como sinais de feedback de cargas indutivas ou capacitivas associadas com a fonte de alimentação ou também pode ser de sinal de alta frequência unidades de processamento.

O fator de ondulação residual explicado acima ( c ) é tecnicamente definido como a razão entre a magnitude da raiz quadrada média (RMS) da tensão ondulada real e o valor absoluto introduzido na linha CC da saída da fonte de alimentação e é normalmente representado em porcentagem.

Expressando o fator de ondulação

Há também um método alternativo de expressar o fator de ondulação, por meio do valor de tensão de pico a pico. E este método parece ser muito mais fácil de expressar e medir usando um osciloscópio e pode ser avaliado facilmente por meio de uma fórmula disponível.

Antes de entendermos a fórmula para avaliar o conteúdo de ondulação em CC, seria importante primeiro entender o processo de conversão de uma corrente alternada em uma corrente contínua usando diodos retificadores e capacitores.

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

No entanto, mesmo após a retificação, a DC resultante pode ter uma enorme ondulação devido à grande tensão pico a pico (vale profundo) ainda persistente na DC. Isso ocorre porque a função do retificador é limitada apenas até a conversão dos ciclos negativos da CA em ciclos positivos, conforme mostrado abaixo.

Diagrama Mostrando Vale Ondulado

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

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

Como funciona o capacitor de filtro

Esse capacitor de suavização também é chamado de capacitor de reservatório, pois funciona como um tanque reservatório e armazena a energia durante os ciclos de pico 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 bordas de queda desses ciclos ou nos vales, o capacitor instantaneamente chuta de volta a energia armazenada para o carga garantindo a compensação para a carga, e a carga pode receber uma CC bastante consistente com uma ondulação de pico a pico reduzida em comparação com a ondulação real sem o capacitor.

O ciclo continua, à medida que o capacitor carrega e descarrega no processo em uma tentativa de minimizar a diferença do conteúdo de ondulação pico a pico real para a carga conectada.

A eficiência de suavização depende da corrente de carga

A eficiência de suavização do capacitor acima depende muito da corrente de carga, pois isso aumenta a capacidade de suavização do capacitor proporcionalmente diminui e é por isso que cargas maiores exigem um capacitor de suavização maior nas fontes de alimentação.

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

No próximo artigo, aprenderemos como calcular a corrente de ondulação ou simplesmente a diferença pico a pico em um conteúdo CC por meio da associação de um capacitor de suavização.

Em outras palavras, vamos aprender como calcular o valor correto ou ideal do capacitor de modo que a ondulação em uma fonte de alimentação CC seja reduzida ao nível mínimo.