Frequência Saída Retificador Ponte: O Dobro da Frequência Rede

A Matemática: Por Que f_out = 2 × f_in

Um retificador ponte monofásico de onda completa converte ambos os semiciclos da entrada CA em pulsos de corrente unidirecional. Como há dois pulsos por ciclo entrada, a frequência fundamental do ripple é dobrada.

Análise Forma Onda

Entrada: v_in(t) = V_p sen(ωt), ω = 2πf_rede.
Ação Diodos: D1/D2 conduzem por π (0 a π). D3/D4 conduzem por π (π a 2π).
Tensão Saída (Sem Filtro): v_o(t) = |V_p sen(ωt)| = V_p |sen(ωt)|.
Série Fourier de |sen|: |sen(ωt)| = (2/π) - (4/3π)cos(2ωt) - (4/15π)cos(4ωt) - ...
Componente Fundamental Ripple: **2ω = 2 × 2πf_rede = 4πf_rede** → **f_ripple = 2 × f_rede**.

Exemplos Numéricos

Implicações Críticas

Dimensionamento Capacitor Filtro: C = I_carga / (f_ripple × V_ripple(pp)). Dobro f → Metade C necessária vs meia-onda.
Corrente RMS Ripple no Cap: I_rms(ripple) ≈ 1,2 × I_CC (para filtro C). Capacitor deve ser nominal para isso em 2f_rede.
Regulador Tensão (LDO) PSRR: PSRR tipicamente degrada com frequência. 120 Hz mais fácil rejeitar que 60 Hz? Na verdade PSRR geralmente melhor em freq menor. Mas 120 Hz mais perto BW loop controle.
Hum Áudio: 120 Hz (regiões 60 Hz) ou 100 Hz (50 Hz) é frequência "hum". 2ª harmônica (240/200 Hz) também presente.
Ponte Trifásica: 6-pulso → f_ripple = 6 × f_rede (300 Hz / 360 Hz). Filtragem muito mais fácil.

Com Capacitor Filtro (Típico)

A saída torna-se CC + Ripple. A frequência ripple permanece 2f_rede. Componente CC é V_CC ≈ V_p - V_r(pp)/2.

Dica Medição

Escopo saída retificador (acoplado CA):
• Timebase 2–5 ms/div (60 Hz) / 5–10 ms/div (50 Hz).
• Trigger em freq rede (se isolado) ou borda subida.
• Verá "solavancos" em intervalos 8,33 ms (120 Hz) ou 10 ms (100 Hz).

Resumo: Retificador ponte monofásico → **Frequência ripple saída = 2 × Frequência rede entrada**. Consequência fundamental retificação onda completa.