Toda fonte linear básica depende da parceria entre um diodo retificador e um capacitor de filtro para transformar CA em CC utilizável.
Diodo: A Válvula de Sentido Único (Retificação)
- Função: Permite fluxo de corrente apenas durante semi-ciclos quando anodo > catodo.
- Meia Onda: Diodo único. Passa semi-ciclos positivos; bloqueia negativos. Saída: ripple grande 60 Hz, ciclo de trabalho 50%. Ineficiente.
- Onda Completa (Ponte): Quatro diodos. Inverte semi-ciclos negativos para positivos. Saída: pulsos 120 Hz, cruzamentos por zero. Utiliza ambos semi-ciclos → dobro da tensão média, filtragem mais fácil.
Capacitor: O Reservatório de Energia (Filtragem)
- Carregamento: Próximo a cada pico de tensão, diodos conduzem, capacitor carrega rapidamente do transformador.
- Descarregamento: Entre picos, diodos bloqueiam corrente reversa; capacitor fornece corrente de carga, tensão decai exponencialmente.
- Ripple (ΔV): Aprox.
ΔV ≈ Icarga / (f × C) (onda completa, f = 120 Hz). Maior C ou menor I → menos ripple. - Corrente Ripple RMS: Capacitor deve suportar altas correntes de pulso; escolha tipos low-ESR classificados para ripple.
Resultado Combinado
O diodo redireciona o fluxo de energia; o capacitor desloca no tempo, preenchendo as lacunas. Juntos produzem tensão CC ≈ Vpk − Vripple/2, com ripple residual determinado por C e carga.
Além do Básico
Para regulação apertada, adicione regulador linear (78xx, LM317) ou use fonte chaveada (SMPS) onde diodos/capacitores operam em kHz–MHz, permitindo magnéticos pequenos e alta eficiência.
