Calculadora de tensão inversa de pico do retificador

Informe a tensão do transformador ou da fonte em RMS ou pico, escolha a topologia e, se desejar, aplique um fator de segurança. O resultado mostra o pico convertido da fonte, a PIV teórica por diodo, a quantidade de diodos e a tensão nominal mínima após o fator de segurança. Em circuitos com center tap, informe a tensão de apenas metade do enrolamento, medida entre uma extremidade e o ponto central.

Informe a tensão da fonte com a referência correta

A tensão inversa de pico depende do maior valor instantâneo da fonte, portanto a base da tensão é importante. Se o secundário do transformador estiver especificado em volts RMS, selecione RMS; a calculadora multiplicará o valor informado pela raiz quadrada de dois para obter o pico senoidal. Se você já conhecer o valor de pico por uma forma de onda, especificação ou medição, selecione pico e nenhuma conversão será feita. A topologia com center tap exige atenção especial: informe a tensão entre uma extremidade e o ponto central, e não a tensão entre as duas extremidades. Para um transformador marcado 12-0-12 V, use 12 V RMS, pois cada diodo opera com um meio enrolamento de 12 V. Em uma ponte ou em um retificador de meia onda, informe a tensão em toda a fonte conectada à entrada. O modelo pressupõe uma fonte senoidal sem carga e não corrige regulação do transformador, tolerância da rede, distorção da forma de onda nem incerteza de medição. Na seleção do componente, use a maior tensão plausível da fonte.

Entenda por que a topologia altera a PIV do diodo

Em um retificador simples de meia onda, o único diodo bloqueia a fonte durante o semiciclo reverso; assim, sua PIV teórica equivale a um pico da fonte. Em uma ponte de quatro diodos, dois conduzem enquanto os outros dois bloqueiam, e cada diodo individual ainda recebe aproximadamente um pico no modelo ideal. O retificador de onda completa com center tap é diferente. Enquanto um diodo conduz a partir de um meio enrolamento, o outro meio enrolamento fica com polaridade oposta. O diodo que não conduz recebe a soma das tensões de pico das duas metades, resultando em uma PIV teórica igual ao dobro do pico medido entre uma extremidade e o ponto central. A calculadora apresenta essa relação como fator PIV: um para meia onda, dois para onda completa com center tap e um para ponte. Todos os diodos de uma topologia simétrica têm o mesmo requisito calculado. A queda direta é desconsiderada de propósito, pois as equações PIV de primeira aproximação tratam fonte e diodos como ideais.

Transforme a PIV teórica em uma tensão nominal prática

A PIV teórica é uma estimativa do esforço elétrico e não representa automaticamente uma tensão nominal segura de catálogo. O fator de segurança opcional multiplica esse valor e produz a tensão nominal mínima indicada. O fator um mostra o mínimo matemático; um fator maior cria folga para sobretensão da rede, elevação sem carga do transformador, picos de comutação, indutância de dispersão, temperatura e tolerâncias. A calculadora não escolhe uma margem padrão porque a folga adequada depende do circuito, das normas aplicáveis, do ambiente, da proteção contra surtos e da meta de confiabilidade. Após o cálculo, escolha um diodo cuja tensão reversa de pico repetitiva seja igual ou superior ao mínimo ajustado; não confunda essa especificação com um valor de surto não repetitivo. Verifique separadamente corrente direta, corrente de surto, dissipação, tempo de recuperação, isolamento do encapsulamento e condições térmicas. Fontes com capacitor de reserva podem gerar pulsos estreitos de carga e transientes que este modelo senoidal simples não simula. Em circuitos críticos, de alta energia ou ligados à rede, confirme o resultado com análise de pior caso, datasheet, medições e simulação apropriada.