Retificadores Monofásicos Não-Controlados

Transcrição

1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica Eletrônica de Potência Retificadores Monofásicos Não-Controlados Prof. Clóvis Antônio Petry. Florianópolis, março de 010.

2 Bibliografia para esta aula Capítulo 5: Retificadores monofásicos não-controlados 1. Retificador monofásico de meia onda;

3 Nesta aula Retificadores monofásicos não-controlados: 1. Introdução;. Retificador monofásico de meia onda: Carga resistiva; Carga RL; Carga RL e diodo de roda livre; Uso do transformador; Fator de potência.

4 Carga resistiva pura:

5 Carga resistiva pura: Tensão média na carga: v t V sen t o V Lmed Vo 0,45 V o

6 Carga resistiva pura: Corrente média na carga: I Lmed V 0,45 V V R R R o o Lmed

7 Carga resistiva pura: Esforços no diodo: V Dp V o Tensão de pico reversa; Corrente de pico; Corrente média; Corrente eficaz. I Dp V o R I Dmed Vo R I Def Vo ILef R Vo 0,707 R

8 Carga resistiva pura: Fator de potência: FP P S Fator de potência Potência ativa Potência aparente S V I ef ef P V I cos ef ef P R I ef Demonstrar que: Fator de deslocamento FP 1 0,707

9 Carga resistiva pura: Eficiência do retificador: P V I P AC ef ef AC Vo Vo Vo R R P V I P DC Lmed Lmed DC Vo Vo Vo R R P P DC AC Vo R V o R v f 0 v f t V out V out 0 t 0,86

10 Carga resistiva pura: Eficiência do retificador, se for usado um transformador: 0,86 S trafo PAC 1 P DC 3,489 Significa o uso de um transformador 3,5 vezes maior.

11 Carga resistiva pura: Ângulo de condução dos diodos: 180 o

12 Demo Demo: Formas de onda no retificador de meia onda.

13 Exemplos Exemplo 5.1 do livro Eletrônica de Potência (Ahmed): O retificador de meia-onda mostrado na figura abaixo é ligado a uma fonte AC de 50 V. Se a resistência de carga for de 100 Ω, determine: A tensão máxima na carga; A tensão média na carga; A corrente máxima na carga; A corrente média na carga; A corrente eficaz na carga; A tensão reversa no diodo; A potência média na saída; A potência na entrada.

14 Tarefas Exemplo 5.1 do livro Eletrônica de Potência (Ahmed): O retificador de meia-onda mostrado na figura abaixo é ligado a uma fonte AC de 40 V. Se a resistência de carga for de 10 Ω, determine: A tensão máxima na carga; A tensão média na carga; A corrente máxima na carga; A corrente média na carga; A corrente eficaz na carga; A tensão reversa no diodo; A potência média na saída; A potência na entrada; A eficiência do retificador; O fator de forma; O número de pulsos; Fator de ondulação; O ângulo de condução.

15 Carga RL:

16 Carga RL: tg L R 1 L tg R Ângulo da carga

17 Carga RL: Tensão média na carga: V Lmed V o 1cos Corrente média na carga: I Lmed Vo 1 cos R V Lmed R

18 Carga RL: Corrente eficaz na carga: I Lef Vo Z I ef Z X R X L f

19 Carga RL: Ângulo de condução dos diodos: 180 o

20 Demo Demo: Formas de onda no retificador de meia onda.

21 Carga RL com diodo de roda-livre: Circuito do retificador: Etapas de funcionamento

22 Carga RL com diodo de roda-livre:

23 Carga RL com diodo de roda-livre: Condução contínua

24 Carga RL com diodo de roda-livre: Tensão média na carga: v t V sen t o V Lmed Vo 0,45 V o Corrente média na carga: I Lmed Vo VLmed R

25 Carga RL com diodo de roda-livre: Corrente eficaz na carga e média nos diodos: Se a condução for contínua e a corrente possuir pouca ondulação, ou seja, a constante de tempo do circuito for muito grande, então pode-se considerar: I I Lef Dmed I Lmed I Lmed

26 Carga RL com diodo de roda-livre: Uso do transformador (eficiência do retificador):

27 Carga RL com diodo de roda-livre: PL PDC VLmed ILmed VLmed 0,45 V ILmed I1 ef I V I S1 V1 I1 ef V1 0,45 Lmed Lmed Lmed S1 1,11 V I 1,11 P Lmed Lmed L ILmed Ief ILmed VLmed ILmed S V Ief V 0,45 S 1,57 P L

28 Carga RL com diodo de roda-livre: Ângulo de condução dos diodos: 180 o D1 180 o DRL 180 o

29 Demo Demo: Formas de onda no retificador de meia onda.

30 Exemplos Exemplo 5.3 do livro Eletrônica de Potência (Ahmed): No circuito mostrado na figura 5.3, Vs = 40 V e R = 10 Ω. Se a indutância da carga for grande, determine: A tensão média na carga; A corrente média na carga; O valor eficaz da corrente na carga; A potência fornecida à carga; O fator de ondulação; O fator de potência.

31 Tarefas Exemplo 5.3 do livro Eletrônica de Potência (Ahmed): No circuito mostrado na figura 5.3, Vs = 100 V e R = 5 Ω. Se a indutância da carga for grande, determine: A tensão média na carga; A corrente média na carga; O valor eficaz da corrente na carga; A potência fornecida à carga; O fator de ondulação; O fator de potência.

32 Próxima aula Conversores CA-CC: 1. Retificadores monofásicos não-controlados de onda completa.