Square-Wave RMS Current

Corrente eficaz (RMS) de onda quadrada

Em eletrônica de potência, muitos componentes não conduzem corrente contínua, mas em pulsos — um transistor que chaveia, o enrolamento de um transformador, um diodo retificador. Para saber o aquecimento real que essa corrente pulsante causa, não basta o valor médio: o que importa é o valor eficaz (RMS, root mean square), porque o calor dissipado por efeito Joule é proporcional ao quadrado da corrente (P = I²R), e o RMS é justamente a corrente CC equivalente que produziria o mesmo aquecimento. Para uma onda quadrada pulsante (a corrente vale I_p durante uma fração D do período e zero no resto), o valor eficaz é I_rms = I_p × √D, onde I_p é a corrente de pico e D o ciclo de trabalho. A raiz quadrada do ciclo de trabalho é a chave: uma corrente de pico de 10 A que flui só 25% do tempo (D = 0,25) tem RMS de 10 × √0,25 = 5 A — e aquece como uma corrente CC de 5 A, não de 10 A nem da média (2,5 A). Esse cálculo é essencial para dimensionar corretamente: a bitola dos condutores e trilhas (que aquecem pelo RMS), a corrente nominal dos transistores e diodos, as perdas no cobre de transformadores e indutores, e os capacitores (que têm um limite de corrente de ripple RMS que não pode ser excedido sob pena de superaquecimento). Subestimar o RMS — usando o valor médio por engano — leva a componentes subdimensionados que falham por calor. Informe a corrente de pico e o ciclo de trabalho.