Um retificador de onda completa converte ambos semi-ciclos de CA em CC pulsante, dobrando a frequência de saída e reduzindo ripple à metade comparado a meia onda. Este artigo abrange as duas topologias clássicas, características de saída, projeto de filtro e substitutos modernos.
Topologia 1: Retificador Ponte (Mais Comum)
CA~ ──┬──►│──┬──► CC+ │ │ ▼ ▼ │ │ CA~ ──┴──►│──┴──► CC−
- 4 diodos em ponte.
- Não precisa transformador com centro-tap.
- PIV por diodo = Vpico = √2 VRMS.
- Duas quedas de diodo em série (1,4 V Si) → VCC ligeiramente menor.
Topologia 2: Retificador Centro-Tap
CT │ ►│─┤ │ ►│─┤ │ CA~ ──► CC+
- 2 diodos + secundário com centro-tap.
- PIV por diodo = 2 × Vpico (maior tensão de tensão).
- Apenas uma queda de diodo → perda 0,7 V.
- Utilização do transformador menor (cada metade usada 50 %); transformador mais pesado para mesmo VA.
Forma de Onda de Saída e Fórmulas-Chave
| Parâmetro | Ponte / Centro-Tap |
|---|
| VCC (sem carga, sem filtro) | 2√2/π × VRMS ≈ 0,9 × VRMS |
| VCC (com filtro C, carga leve) | ≈ √2 × VRMS − 2VF (ponte) |
| Frequência de Ripple | 2 × frede (100 Hz / 120 Hz) |
| Tensão de Ripple (filtro C) | ΔV ≈ ICARGA / (2fC) |
| Corrente Média Diodo | ICARGA / 2 (cada diodo conduz meio ciclo) |
| Corrente RMS Diodo | ICARGA / √2 (com C grande) |
Seleção do Capacitor de Filtro
C ≥ ICARGA / (2f × ΔVmáx) Exemplo: 1 A, 120 Hz, ΔV = 1 V → C ≥ 1 / (240 × 1) = 4.167 µF → use 4.700 µF / 25 V
Alternativas Modernas
- Retificação Síncrona: MOSFETs substituem diodos → Vdrop = I × RDS(on) (nível mV). Padrão em fontes PC, servidores, adaptadores USB-PD.
- PFC Ativo + LLC: Totem-pole bridgeless PFC → barramento 400 V CC → LLC ressonante → CC isolado. Sem retificador de frequência de rede.
- Módulos Ponte Integrados: GBU, KBU, série DF — 4 diodos em um pacote, 2–50 A, com furo de fixação.
Aplicações
- Fontes lineares (pré-regulador para LDO).
- Carregadores de bateria (chumbo-ácido, Li-ion com controlador CC/CV).
- Retificação de barramento de acionamento motor (ponte 3-fases → 6 diodos).
- Detecção de sinal (retificador de precisão com op-amp para instrumentação).
O retificador ponte continua sendo o cavalo de batalha para < 1 kW off-line. Acima disso, topologias ativas dominam por eficiência e fator de potência.
