Eletrônica de Potência Aula 01 – 08/03/2012 Retificadores monofásicos não-controlados Retificador de meia onda - CARGA RESISTIVA Diodo “idealmente” como chave controlado por tensão Retificador de meia onda – com CARGA RL Retificador de meia onda – com CARGA RL •Diodo só deixa de conduzir quando a corrente passar pelo zero •A tensão média na carga é menor e dependerá do ângulo de condução β •Condução é dita descontínua •A tensão sobre o indutor ( a partir de t1) torna-se negativa •Entre t2 e t3 ( apesa da tensão de entrada ser negativa ) o diodo permanece conduzindo, logo está polarizado diretamente. •Observe que a tensão de entrada entre ( t2 e t3 ) é mais positiva que a tensão no indutor Retificador de meia onda com diodo de comutação Retificador de meia onda com diodo de comutação Retificador de onda completa – com ponto médio Retificador de onda completa – com ponto médio •Cada diodo conduz metade da corrente de carga •A tensão média na carga é o dobro da tensão média do RMO •Condução é dita contínua – precisa de trafo para operar •Tensão anodo-catodo é o dobro da Vak do RMO Retificador de onda completa – em Ponte Retificador de onda completa – em Ponte Retificador de onda completa – em Ponte Retificador de onda completa – em Ponte Carga R Retificador de onda completa – em Ponte Carga R Desempenho do Retificador monofásico não-controlado ( carga R) Desempenho do Retificador monofásico não-controlado ( carga R) Fator de potência do conversor é unitário P=S (fonte ideal) P=985,4 W S=985,4 VA Relação entre a potência do lado Dc (Pdc) e a potência total solicitada da fonte (S) não é unitária. Pdc = 971,1 W S = P = 985,5 VA Para este caso : 98,5% THDi = 0% THDv = 0% Desempenho do Retificador monofásico não-controlado ( carga R) Eletrônica de Potência Aula 02 – 09/03/2012 Retificadores monofásicos não-controlados Retificador de onda completa – em Ponte Carga RL Retificador de onda completa – em Ponte Carga RL Retificador de onda completa – em Ponte Carga RL- “corrente no comando” Retificador de onda completa – em Ponte Carga RL Desempenho do Retificador monofásico não-controlado Desempenho do Retificador monofásico não-controlado Desempenho do Retificador monofásico não-controlado Fator de potência do conversor não é unitário S >P P=913,4 W S=947,8 VA PF=0,964 Relação entre a potência do lado cc (Pdc) e a potência total solicitada da fonte (S) não é unitária. Pdc = 899 W S = 947,8 VA Para este caso : 94,85% Desempenho do Retificador monofásico não-controlado ( carga RL) Perfil da Corrente de carga (Idc) em função do Indutor de “Alisamento” I s (t ) I sfo (t ) I sh (t ) 1 Is T fo I s (t ) I sfo (t ) I sh (t ) Is I I 2 sfo sh I harmonic I s I sfo I sfo i s 2 (t ) dt 0 2 2 THD T fo 2 2 I h2 h 2 THDi = 17,6% THDv = 0% (fonte ideal) Desempenho do Retificador monofásico não-controlado ( carga RL onde L=10mH) THDi = 47,2% THDv = 0% (fonte ideal) Desempenho do Retificador monofásico não-controlado ( carga RL onde L=1000mH) THDi = 47,2% THDv = 0% (fonte ideal) Desempenho do Retificador monofásico não-controlado ( carga RL onde L=1000mH) Eletrônica de Potência Aulas 03 e 04 – (15 e 16)/03/2012 Retificadores monofásicos não-controlados “Tipo Fonte de Tensão” R Iab Ea Eb ( Ea Eb) I ab R se Ea Eb I ab () se Ea Eb I ab 0 se Ea Eb I ab () Pa Pb Pab 0 Pb Pa Fundamentação Básica +v - Va Ia Van1 + -i + -i Is IB R - +v VB v Vs + D1 VA +v - VAB Conceitos Gerais VB Conceitos Gerais Conceitos Gerais Conceitos Gerais Barra B Barra A Rab Iab D1 Ic Cdc CA RL Vs Retificador de Meia Onda com capacitor CC Ir RMO: RL=1000 ohms e C=100e-6F Observe que o tempo de descarga é lento e é determinado majoritáriamente pelo produto (RL*C) Retificador Meia Onda – Carga RC RL=1000 ohms e C=100e-6F RMO: RL=100 ohms e C=100e-6 F Observe que o tempo de descarga é baixo e a tensão sobre a carga chega próximo a “zero” ( o ripple não é desejado ) RMO: RL=100 ohms e C=100e-6 F Observe que o tempo de carga e descarga ( onda de Vb ) são bem diferentes Quando (Vb = Va) a corrente da fonte ( Ia) vai a zero RMO: RL=100 ohms e C=100e-6 F Observe o ripple exagerado da tensão Vr e seu reflexo na corrente Ir RMO : RL=100 ohms e C=1000e-6 F Observe a redução do ripple tanto na corrente ( Ir ) quanto na tensão ( Vr ) Procedimento: aumentar o tamanho do capacitor ( filtro da tensão DC ) RMO : RL=50 ohms e C=2500e-6 F Componentes constituintes da corrente da fonte (Is) Onde: Tsub dependerá de Rab e Tdesc dependerá de RL Retificador de onda completa – em Ponte Carga RC Retificador de onda completa – em Ponte Visão das correntes no elo DC Retificador de onda completa – em Ponte Visão da fonte e da carga Retificador de onda completa – em Ponte Decomposição da Corrente da fonte Retificador de onda completa – em Ponte Decomposição da Corrente da fonte Retificador de onda completa – em Ponte Parâmetros de Desempenho Retificador de onda completa – em Ponte Parâmetros de Desempenho Retificador de onda completa – em Ponte Parâmetros de Desempenho
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