Aplicações com Diodos

Como você já deve saber, existem vários tipos de equipamentos eletrônicos que necessitam de uma tensão contínua (entre 1,2 V e 24 V) para funcionar normalmente, como por exemplo, computadores, televisores, celulares, aparelhos de som, etc. Porém, como estudado em disciplinas anteriores, a tensão fornecida pela companhia de energia elétrica está em forma alternada e com valor eficaz de 127 V ou 220 V. Logo, em nossas casas, não é possível ligar esses equipamentos direto na tomada por duas razões: a primeira se dá pelo fato destes equipamentos eletrônicos só funcionarem em tensão contínua; e, a segunda está relacionada ao fato da tensão disponível na tomada ter um valor muito acima do permitido por esses equipamentos.

Considerando estas características, para que esses aparelhos funcionem corretamente, é preciso fazer uso de um circuito eletrônico que adeque as características da tensão da rede para as características do equipamento. Você sabe qual é esse circuito eletrônico?

Se você disse fonte de alimentação, você está correto!

A fonte de alimentação é um dos mais importantes circuitos da eletrônica. Este circuito é responsável por realizar a conversão da tensão alternada (127 V e 220 V), fornecida pela rede elétrica, em uma tensão contínua (entre 1,2 V e 24 V), adequada para o perfeito funcionamento dos circuitos eletrônicos que compõem estes equipamentos.

Basicamente, existem dois tipos de fontes de alimentação: a fonte de alimentação linear, também conhecida como fonte regulada; e, a fonte de alimentação chaveada. A figura 1 ilustra os principais blocos funcionais de uma fonte de alimentação linear e logo em seguida temos uma breve descrição desses blocos.

Transformador: Realiza uma adequação entre a tensão da rede e às necessidades da fonte de alimentação. Além de fornecer um isolamento galvânico entre a rede e a carga.

Retificador: Transforma a tensão alternada em uma tensão continua pulsante unidirecional. Estes retificadores são construídos utilizando diodos. Trataremos deste bloco mais detalhadamente.

Filtro: Responsável por transformar a tensão contínua pulsante, oriunda do retificador, em uma tensão contínua mais pura; porém, ainda com oscilação. Neste caso, o filtro capacitivo é o mais utilizado. O princípio de funcionamento do capacitor já deve estar bem fixo, não?!

Regulador: Responsável por manter a tensão de saída da fonte fixa, independente da corrente na carga ou da tensão de entrada. Este circuito eletrônico já foi estudado em aulas anteriores. Neste caso, o circuito regulador foi implementado utilizando o diodo zener, lembra? Porém, existem diversas maneiras de projetar um regulador. É bastante comum a utilização de um circuito integrado que já realiza a função do regulador, são os CIs reguladores da família 78XX e 79XX.

Para ajudar na compreensão do princípio de funcionamento da fonte de tensão, na figura 1, nós também conseguimos visualizar as formas de onda da tensão na saída de cada bloco que constitui a fonte de alimentação.