Muitos dispositivos eletrônicos, de computadores a TVs e carregadores de celular, requerem várias tensões CC (corrente contínua) para alimentar seus circuitos. Para aparelhos que obtêm energia da tomada de parede, um circuito deve ser projetado para converter a energia CA de 120 V na tensão CC desejada.
Materiais Necessários
- Transformador abaixador (step-down)
- Quatro diodos semicondutores
- Capacitor eletrolítico (opcional)
- Fio
- Protoboard (breadboard)
- Ferro de solda e solda
- Cabo de força CA com plugue
Instruções
Convertendo CA em CC
- Muitos dispositivos eletrônicos requerem várias tensões CC para alimentar seus circuitos. Para aqueles que se ligam à tomada, um circuito deve converter os 120 V CA da rede na tensão CC desejada.
- Corrente alternada, como nas tomadas residenciais, inverte polaridade 60 vezes por segundo (60 Hz). A tensão varia de zero ao pico positivo, depois abaixo de zero ao pico negativo, em onda senoidal suave. Em uma fonte CC, a polaridade permanece constante; pontos positivo (+) e negativo (-) não mudam, como em uma lanterna.
- Use um diodo semicondutor para obter tensão CC de uma fonte CA. Coloque o diodo em um dos dois condutores da CA. Um lado do diodo é o ânodo (positivo), o outro é o cátodo (negativo). Quando o condutor ligado ao ânodo fica positivo, o diodo permite a passagem de corrente. Um voltímetro no cátodo registrará a tensão positiva. Quando o condutor fica negativo, o diodo bloqueia, não deixando a tensão negativa passar. Assim, a "saída" no cátodo será sempre positiva. Esse simples "retificador" ou "conversor CA-CC" recupera apenas metade do ciclo da CA. Além disso, embora a saída seja apenas positiva, não há saída durante a metade negativa do ciclo de entrada.
- Conecte dois diodos à saída de um transformador com "centro" (center tap) de forma que ambas as partes do ciclo CA sejam convertidas. Frequentemente usa-se transformador abaixador para reduzir os 120 V da tomada à tensão necessária. Transformadores e combinações de diodos são usados em "fontes chaveadas" ou adaptadores de parede, muitos dos quais você provavelmente tem em casa para carregadores de celular e secretárias eletrônicas. Na configuração de dois diodos, conecte o ânodo de um diodo a um terminal do transformador e o ânodo do segundo diodo ao outro terminal. O transformador deve ter conexão de "centro" — será o "terra" ou conexão negativa. Conecte os cátodos de ambos os diodos juntos — será a saída positiva CC.
- Coloque um capacitor eletrolítico na saída CC do circuito retificador — usando configuração de dois ou quatro diodos — para suavizar ainda mais a tensão CC criada pelo retificador de onda completa. Observe a polaridade do capacitor: conecte o positivo à saída positiva do retificador e o negativo ao terra (conexão central do transformador no caso de retificador em ponte). A tensão nominal do capacitor deve ser superior à tensão de saída CC sem carga. Fórmulas calculam a capacitância ideal, mas geralmente um capacitor grande reduz significativamente o ripple. Comece testando 100 µF para circuito de 12 V. Um osciloscópio pode mostrar o efeito do capacitor no alisamento do ripple.
