Ondulação de Tensão de Saída
Calcula a ondulação (ripple) de tensão na saída de um conversor chaveado, ΔV = I ÷ (f × C), a partir da corrente de saída I, da frequência de chaveamento f e da capacitância do capacitor de saída C. O resultado, em volts, é a oscilação residual sobreposta à tensão CC de saída, causada pela carga e descarga do capacitor de filtro a cada ciclo de chaveamento. Maior frequência e maior capacitância reduzem o ripple. Manter a ondulação dentro de limites (tipicamente <1% da saída) é essencial para alimentar circuitos sensíveis. Informe a corrente, a frequência de chaveamento e a capacitância.
Resultado
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Ondulação de tensão de saída (ripple)
A saída de um conversor chaveado nunca é uma tensão CC perfeitamente plana — sobre o valor médio há sempre uma pequena oscilação residual chamada ondulação (ripple), na frequência de chaveamento. Ela surge porque o capacitor de saída, que filtra os pulsos, carrega e descarrega um pouco a cada ciclo, fornecendo corrente à carga nos intervalos. Uma estimativa simples da amplitude é ΔV = I ÷ (f × C), onde I é a corrente de saída, f a frequência de chaveamento e C a capacitância de saída. A fórmula mostra os dois caminhos para reduzir o ripple: aumentar a frequência (os pulsos ficam mais próximos, o capacitor descarrega menos entre eles) ou aumentar a capacitância (mais reserva de carga). Manter o ripple baixo é importante porque circuitos sensíveis (microprocessadores, conversores AD, RF, áudio) podem funcionar mal ou gerar ruído com uma alimentação 'suja' — a especificação típica é ripple menor que 1% da tensão de saída. Há um detalhe prático: em capacitores reais, parte do ripple vem da resistência série equivalente (ESR) do capacitor (ΔV_ESR = I × ESR), que às vezes domina sobre o termo capacitivo — por isso fontes de qualidade usam capacitores de baixo ESR (cerâmicos, poliméricos). O ripple também tem uma componente de alta frequência (spikes de chaveamento) que exige boa disposição física (layout) para ser controlada. Informe a corrente, a frequência de chaveamento e a capacitância.
Ferramentas Relacionadas
Conversor Buck-Boost
Calcula a tensão de saída de um conversor CC-CC buck-boost em condução contínua, V_out = V_in × D ÷ (1 − D), a partir da tensão de entrada V_in e do ciclo de trabalho D (0 a 1). O resultado, em volts, pode ser menor (D < 0,5) ou maior (D > 0,5) que a entrada — o conversor buck-boost abaixa ou eleva a tensão conforme o ciclo de trabalho, com saída de polaridade invertida na topologia clássica. É usado quando a tensão de entrada pode variar acima e abaixo da saída desejada (baterias que descarregam, fontes universais). Informe a tensão de entrada e o ciclo de trabalho.
Ondulação de Corrente no Indutor
Calcula a ondulação (ripple) de corrente no indutor de um conversor buck, ΔI_L = (V_in × D) ÷ (L × f), a partir da tensão de entrada V_in, do ciclo de trabalho D, da indutância L e da frequência de chaveamento f. O resultado, em amperes, é a variação pico a pico da corrente no indutor durante cada ciclo. É um parâmetro central de projeto: ondulação típica de 20-40% da corrente média é um bom compromisso. Indutância e frequência maiores reduzem o ripple (indutor maior, mais caro; frequência maior, mais perdas de chaveamento). Define também o limite entre condução contínua e descontínua. Informe a tensão, o ciclo de trabalho, a indutância e a frequência.
Tensão Média de Retificador
Calcula a tensão média (CC) de um retificador de onda completa, V_cc = 2 × V_p ÷ π, a partir da tensão de pico V_p da entrada senoidal. O resultado, em volts, é o valor médio da tensão pulsante na saída do retificador antes da filtragem — cerca de 63,7% do pico. Um retificador de onda completa (ponte ou center-tap) inverte os semiciclos negativos, dobrando a frequência da ondulação e elevando a tensão média em relação ao retificador de meia onda (V_p/π). É a base do projeto de fontes de alimentação CC a partir da rede CA. A filtragem com capacitor depois eleva ainda mais a tensão (próxima ao pico). Informe a tensão de pico.
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