É possível converter CA em CC sem usar baterias ou transformadores? Os retificadores podem ser usados para este fim?

É possível converter corrente alternada em corrente contínua sem usar uma bateria ou transformador. Um retificador pode ser usado para esse propósito.

I. Princípio de funcionamento dos retificadores

Um retificador é um dispositivo eletrônico que pode converter corrente alternada em corrente contínua. Ele realiza principalmente a função de retificação através das características de condutividade unidirecional de dispositivos semicondutores, como diodos.

Retificação de meia onda

• Em um circuito retificador de meia onda, quando está presente a metade positiva do ciclo da corrente alternada de entrada, o diodo conduz, e a corrente flui através da carga, formando uma saída de corrente contínua. Durante a metade negativa do ciclo da corrente alternada de entrada, o diodo é interrompido, e não há corrente fluindo através da carga. Dessa forma, obtém-se uma corrente contínua pulsante com apenas a metade positiva na saída. Por exemplo, um circuito retificador de meia onda simples pode consistir em um diodo e um resistor de carga.

• A vantagem da retificação de meia onda é que o circuito é simples e de baixo custo. Mas a desvantagem é que a tensão de corrente contínua de saída varia muito, e a eficiência é baixa, usando apenas metade da forma de onda da corrente alternada.

Retificação de onda completa

• O circuito retificador de onda completa pode superar as deficiências da retificação de meia onda. Ele usa dois diodos ou um transformador com centro de toque para permitir que ambas as metades positiva e negativa da corrente alternada passem pela carga, obtendo assim uma saída de corrente contínua relativamente suave. Por exemplo, em um circuito retificador de ponte de onda completa, quatro diodos formam uma ponte. Independentemente de a corrente alternada de entrada estar na metade positiva ou negativa, sempre haverá dois diodos conduzindo, e a corrente sempre fluirá através da carga.

• A retificação de onda completa tem maior eficiência e menos variação da tensão de corrente contínua de saída, mas o circuito é relativamente mais complexo.

II. Outros métodos possíveis

Além dos retificadores, outros métodos também podem ser usados para converter corrente alternada em corrente contínua, mas esses métodos geralmente também requerem alguns componentes eletrônicos específicos.

Filtragem por capacitor

• Conectar um capacitor em paralelo no extremo de saída do circuito retificador pode desempenhar um papel de filtragem e tornar a corrente contínua de saída mais suave. Quando está presente a tensão de pico da corrente alternada de entrada, o capacitor carrega; quando a tensão de entrada diminui, o capacitor descarrega para manter a tensão através da carga. Por exemplo, em um circuito retificador de meia onda simples com filtragem por capacitor, o capacitor pode reduzir significativamente a variação da tensão de saída.

• O efeito de filtragem do capacitor depende da capacitância do capacitor e do tamanho da carga. Em geral, quanto maior a capacitância, melhor o efeito de filtragem, mas o custo também aumentará.

Circuito estabilizador de tensão

• Para estabilizar ainda mais a tensão de corrente contínua de saída, pode-se adicionar um circuito estabilizador de tensão sobre a base do circuito retificador e do circuito de filtragem. O circuito estabilizador de tensão pode ajustar automaticamente a tensão de saída de acordo com a mudança da carga para mantê-la dentro de um intervalo relativamente estável. Por exemplo, os reguladores de tensão de diodo comumente usados, reguladores de tensão de três terminais, etc., podem ser usados para construir um circuito estabilizador de tensão.

• O circuito estabilizador de tensão pode melhorar a qualidade da corrente contínua e é adequado para ocasiões com altos requisitos de estabilidade de tensão.

Em conclusão, quando uma bateria ou transformador não são usados, a corrente alternada pode ser convertida em corrente contínua por meio de métodos como retificadores, combinados com filtragem por capacitor e circuitos estabilizadores de tensão.