Reflexões (J.S. Nobre) Cultive a sua alegria interior. Ela é fruto da paz de sua consciência e prova de que você esta bem consigo mesmo. Se ela existe em você, necessariamente fluirá para seu exterior e se irradiará em seu ambiente de convivência ou em seu trabalho, tornando-o mais agradável e transformando a sua presença em uma coisa desejada. Mostre a todos que a sua consciência está em paz e que você irradia essa paz em forma de felicidade. Você fará muito bem com isso. Eletrônica de Potência Circuitos e Retificadores com Diodos; Capítulo 3, págs. 68 à 112 do livro texto; Professor: Fernando Soares dos Reis; Sumário Capítulo 3 3.8 Retificadores Monofásicos de Onda Completa com tap central 3.9 Retificadores Monofásicos de Onda Completa com Carga RLE 3.10 Retificadores Polifásicos em Estrela 3.11 Retificadores Trifásicos em Ponte 3.12 Retificadores Trifásicos em Ponte com Carga RLE 3.13 Projeto de Circuitos Retificadores 3.14 Tensão de Saída com Filtro LC 3.15 Efeitos das Indutâncias da Fonte e da Carga RESUMO; PROBLEMAS; 3.8 Retificadores Monofásicos de Onda Completa com tap central Vmédio 2 T Vmédio T /2 V m 0 2 Vm sen t dt 0,6366 Vm Exemplo 3.9 Se o retificador da figura abaixo tiver uma carga puramente resistiva de valor R, determinar (a) a eficiência, (b) o fator de forma, (c) o fator de ondulação, (d) o fator de utilização do transformador, (e) a tensão de pico inverso (PIV) do diodo D1 e (f) o CF da corrente de entrada. Solução: (a) Vmédio Vrms 2 Vm 2 T 0,6366 Vm I médio 2V V m 0,6366 m R R T /2 Vm 0 Vm sen t dt 2 0,707Vm Pmédio Pca 2 2 0,6366 81 % 0,707 2V 2Vm 0,6366Vm m R R 2 Pmédio I rms Vm V 0,707 m R R 2 Pca 0,707Vm 2 R Exemplo 3.9 Se o retificador da figura abaixo tiver uma carga puramente resistiva de valor R, determinar (a) a eficiência, (b) o fator de forma, (c) o fator de ondulação, (d) o fator de utilização do transformador, (e) a tensão de pico inverso (PIV) do diodo D1 e (f) o CF da corrente de entrada. Vm 2 Vm V 0,707Vm rms Vmédio 0,6366 Vm Solução: (b) 2 Vrms FF Vmédio 0,707 FF 1,11 I 2Vm 0,6366 Vm médio 0,6366 R R RF FF 2 1 RF 1,112 1 48,2 % Corrente que passa pelo secundário I rms 1 T T /2 0 2 Vm Vm Vm sen t dt 2 2R R 0,707Vm Pca 2Vs I s R 2 Exemplo 3.9 Se o retificador da figura abaixo tiver uma carga puramente resistiva de valor R, determinar (a) a eficiência, (b) o fator de forma, (c) o fator de ondulação, (d) o fator de utilização do transformador, (e) a tensão de pico inverso (PIV) do diodo D1 e (f) o CF da corrente de entrada. Solução: (d) 2 T /2 Vm Vm 1 Vm I rms sen t dt Corrente que passa T 0 R 2 2R pelo secundário 0,707Vm Pca 2Vs I s R Pmédio TUF Vs rms I s rms CF I s ( pico) Is 0,63662 TUF 57,32 % 0,707 CF 2 0,707 2 3.9 Retificadores Monofásicos de Onda Completa com Carga RLE di L L R iL E dt 2 VS sen t 3.9 Retificadores Monofásicos de Onda Completa com Carga RLE di L Caso 1: L R iL E 2 VS sen t Corrente Continua dt 2 VS E R / L t iL t sen t A1e Z R 2 VS 2 E R / L t iL t sen t sen e R R Z L 1 e 3.9 Retificadores Monofásicos de Onda Completa com Carga RLE Caso 2: Corrente Descontinua R 2 VS 2 VS E iL t sen t sen e L t Z Z R R 2 VS 2 VS E iL sen sen e L 0 Z Z R Exemplo 3.12 Mãos a obra, em grupos! 2,5 120 V 6,5 mH 10 V Uma pista a solução aproximada é muito simples! Exemplo 3.12 * Como se define uma fonte de tensão do tipo SENO? *V_NAME 1 0 DC AC SIN VOFF VAMPL FREQ TD DF PHASE V_S 1 0 DC 0 AC 0 SIN 0 169 60Hz 0 0 0 R 3 5 2.5 L 5 6 6.5MH VX 6 4 DC 10V VY 1 2 DC 0V D1 2 3 DMOD ; Diodo com modelo DMOD D2 4 0 DMOD D3 0 3 DMOD D4 4 2 DMOD .MODEL DMOD D(IS=2.22E-15 BV=1800V) ; Parametros do modelo do Diodo * IS CORRENTE DE FUGA BV Tensão de Avalanche .tran 0.5ms 64ms 32ms 0.5ms ; Analise transiente * print step final time no-print delay step ceiling .PROBE ; Prepara os dados para Osciloscópio .END Caso 1: Corrente Continua Caso 2: Corrente Descontinua 3.10 Retificadores Polifásicos em Estrela Retificador em estrela, é um retificador de meia onda; São utilizados em alta potência (> 15 kW); Reduzem o ripple na saída, pois a freqüência dos harmônicos aumenta e é q vezes a freqüência da fonte; No secundário do transformador circula uma componente CC; O primário é conectado em triângulo para minimizar a distorção da corrente na entrada; 3.10 Retificadores Polifásicos em Estrela Vmédio 2 2 / q /q V m 0 cost d (t ) Vm q sen q Exemplo 3.13 e 3.14 Dividir em grupos e proceder; 3.11 Retificadores Trifásicos em Ponte i1 ia ib ic Vmédio 3 /6 /6 3Vm cost d (t ) 3 3 Vm 1,654Vm Exemplo 3.15 e 3.16 Vamos treinar, para vencer! 3.12 Retificadores Trifásicos em Ponte com Carga RLE i1 ia ib ic 3.13 Projeto de Circuitos Retificadores Determinação dos valores nominais dos diodos; Imédia, IRMS, Im, PIV; Filtros CC, tipos L, C e LC; 3.13 Projeto de Circuitos Retificadores Filtros CA, normalmente LC; Exemplo 3.17, 3.18, 3.19, 3.20 e 3.22 Treinando mais e mais marcaremos um golaço, na disciplina, no Provão e principalmente na vida. 3.14 Tensão de Saída com Filtro LC Supor Ce muito grande; Utilizando a tabela 3.1 é possível a solução; di L Le Vm sen t Vmédio dt 3.14 Tensão de Saída com Filtro LC di L Le Vm sen t Vmédio dt t Vm sen t Vmédio iL dt Le Vm Vmédio cos cos t t iL Le Le 3.14 Tensão de Saída com Filtro LC Vm Vmédio cos cos t t iL Le Le I médio Le I médio 2 Le iL d t I pico Vm 2 Vm I rms Le I rms 2 I pico Vm 2 2 Le i L Vm d t Exemplo 3.23 da a an b bn db Resolver o item (a) utilizando a tabela 3.1 interpolar se necessário. an+1 a an da db bn b an1 an a b bn a an b b b bn a an b n 1 n bn+1 3.15 Efeitos das Indutâncias da Fonte e da Carga 3.15 Efeitos das Indutâncias da Fonte e da Carga Vx 6 f Lc I médio RESUMO Os diodos quando utilizados em circuitos retificadores, geram tensões de saída fixa; As leis básicas de CKTs são essenciais para uma boa compreensão dos fenômenos estudados; A qualidade de nosso circuito pode ser aferida em função de uma série de parâmetros conhecidos como fatores de mérito; Estudo Dirigido Exemplo 3.24 e 3.25 Trabalhe os problemas