Por que usamos o retificador de ponte?
Respostas:
Suponho que você quis dizer circuito retificador de ponte de onda completa para "retificador de ponte". Para ficar claro, aqui está uma ponte de onda completa:
Veja isso por um momento e veja como funciona. Ele basicamente executa a função de valor absoluto em uma tensão. Na verdade, são duas quedas de tensão no processo, mas esse não é o ponto agora. Se você tiver um único sinal CA, uma ponte de onda completa é uma maneira de tornar tudo positivo.
Se você já possui a tensão CA proveniente de um secundário do transformador com interceptação central, pode usar a conexão extra a seu favor para simplificar o circuito de retificação:
Veja um pouco isso e veja se você sempre obtém uma tensão positiva de V- a V +. Então, por que todos sempre não fazem dessa maneira? Deveria ser óbvio que este segundo circuito só é possível em situações limitadas em que você tem uma saída de transformador central disponível. Se o fizer, pode ser uma maneira útil de fazer retificação. Uma vantagem é que há apenas uma queda de diodo em série com o valor absoluto da tensão CA, não duas como na ponte de onda completa acima.
Mas, pense no custo. Observe que apenas metade do secundário está conduzindo a qualquer momento. Você está pagando pelo material extra que usa apenas metade do tempo. Os diodos são baratos e pequenos em comparação com os transformadores, especialmente em baixas frequências, como a energia da linha. Geralmente, a questão decisiva é se você precisa de um transformador por outros motivos, como isolamento. Nesse caso, o custo incremental da torneira central e do enrolamento do secundário com fio mais longo, porém mais fino, é relativamente baixo.
Há outra razão para usar um secundário com derivação central, ou seja, se você deseja um suprimento positivo e negativo:
Siga o que acontece ao longo de um ciclo CA inteiro e você poderá ver como obtém o valor absoluto positivo e o valor absoluto negativo desse circuito.
A maior desvantagem do transformador de derivação central (CT) é que você usa apenas metade dele a cada meio ciclo da rede elétrica. Isso significa que seu transformador será duas vezes mais pesado e maior que um com um retificador de onda completa. Os dois diodos extras se pagam facilmente dessa maneira.
A especificação de tensão reversa dos diodos é o dobro para os 2 diodos versus a solução de 4 diodos, conforme descrito na resposta severamente reduzida, portanto, isso pode favorecer 4 diodos se a classificação da tensão afetar seu preço em mais do que o dobro, como em fontes de alta tensão. em torno de 1500V PIV começa a ficar caro.
Há também outras razões para selecionar entre os arranjos.
A solução roscada central de dois diodos possui valor, mesmo que apenas se deseje um trilho positivo em uma tensão específica, pode haver o desejo de ter outras derivações de tensão (talvez selecionáveis) para tensões mais baixas, retificação de onda completa simultânea ou talvez até um único diodo simples trilho retificado de meia onda, eles poderiam compartilhar o terreno comum com o trilho roscado central. Também oferece a oportunidade de compartilhar enrolamentos com um trilho CA referenciado ao terra (ou talvez até uma saída de tensão de rede de duas fases) que não será possível, pois nenhum dos terminais do transformador está com uma tensão fixa de terra / comum quando o método da ponte completa é usado para um único trilho.
Uma razão prática para ter dois enrolamentos de saída totalmente independentes é permitir a conexão em série ou paralela do transformador, permitindo o uso de apenas dois diodos com uma derivação central ou 4 diodos com os enrolamentos em paralelo para uma tensão ou os enrolamentos em série com uma ponte para selecionar o dobro da tensão de saída, como pode ser desejado em um simples carregador de bateria de carro / moto.
Em um transformador de alta tensão em forno de microondas, a extremidade interna do enrolamento é aterrada no núcleo para reduzir os requisitos de isolamento (e carga capacitiva) entre a saída de alta tensão e o núcleo do transformador e para manter a terra da HV no potencial do chassi, portanto, nenhum diodo é colocado no lado do solo e a retificação (ou duplicação) deve ser feita em um único enrolamento aterrado, mesmo que seja mais barato fazer com a retificação de onda completa, uma fonte de alta tensão flutuante seria imprudente, especialmente em condições de falha.
Muitas razões práticas determinam qual arranjo é usado e todos têm lados superior e inferior.
EDIT:
Outro pensamento veio à mente. Com tensões muito baixas, é prudente evitar o desperdício da segunda queda de diodo no diodo se ele formar uma parte apreciável da tensão de saída. Isso pode ser mais relevante em circuitos de carregamento de célula única NiCd NiMH.
Tem a ver com o pico de tensão inversa dos diodos. Por favor, leia este artigo na Wikipedia.
PIV de um diodo em um retificador de onda completa com transformador de derivação central = 2 * Vm PIV de um diodo em um retificador de onda completa com ponte = Vm
Além disso, um transformador de derivação central provaria ser mais caro que a ponte.