UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA DE POTÊNCIA LAB2-B

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1 UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA DE POTÊNCIA Prof. José Roberto Marques LAB2-B Projeto do sistema de controle de um retificador controlado monofásico em ponte Objetivo: Esse laboratório visa dar ao engenheirando de 9º semestre uma visão construtiva e elucidativa da operação de um sistema de controle de fase mais sofisticado que pode operar com mais de 95% da região de controle da onda senoidal retificada aplicada na carga. Partes operacionais: Realize os procedimentos da parte 1 1) A fonte de alimentação e a preparação para o sincronismo da rampa de controle do integrador resetável. Monte de forma consciente cada parcela operacional do circuito da figura 1 e verifique se a essa parcela está funcionando. No circuito abaixo teste para verificar se as tensões de +9V e -9V estão operacionais. A tensão sobre o diodo zener deve ser uma onda quase quadrada de 120 Hz e 3,9V de amplitude, quando essa onda cai abaixo de 0,5V na base do BC548 o mesmo corta e gera um pulso bastante estreito em seu coletor. A frequência desse pulso é 120 Hz e está plenamente sincronizada com a rede elétrica. Monte o circuito da figura 1:

2 Figura 1 Após a montagem dessa parte do circuito verifique os sinais nos pontos indicados utilizando um osciloscópio com a ponta de referência fixada no terminal de terra. Ponto A: Senoide retificada positiva Ponto B: Senoide retificada negativa Ponto C: Saída do regulador positivo +9V Ponto D: Saída do regilador negativo 9V. Ponto E: Coletor do transistor BC548 Pulsos de sincronismo de 9V 120Hz Realize os procedimentos da parte 2 A parte 2 corresponde a dois circuitos o primeiro está relacionado com a geração de uma rampa positiva sincronizada com a rede elétrica. A inclinação da rampa é controlada pelo potenciômetro de controle de inclinação da rampa. Os pulsos de sincronismo de rampa resetam (descarregam) o capacitor a todo início de um novo ciclo de rampa. Essa rampa é positiva porem o seu uso direto ativaria os gatilhos dos SCRs ainda quando a tensão de controle de fase

3 fosse zero, portanto essa rampa deve ser invertida e polarizada para para uma operação adequada. Isso é feito pelo circuito de polarização. Monte o circuito da figura 2 Verifique com o osciloscópio os sinais: Após a montagem ajuste a inclinação da rampa para o maior valor de pico possível (próximo a 8V) e o valor do circuito de polarização para que a onda fique totalmente positiva, mas com a base em zero. Figura 2 Ponto G: Rampa positiva ajustada no potenciometro de ajuste de inclinação de rampa (Utilize o osciloscópio para verificar). Ponto H: Rampa invertida ajustada pelo potenciômetro de polarização para ficar totalmente positiva (Utilize o osciloscópio para verificar) Realize os procedimentos da parte 3 Essa parte corresponde a detecção da fase da rede elétrica e o circuito de controle de fase. Monte o circuito da figura 3 complementando os circuitos das figuras 1 e 2.

4 Verifique com o osciloscópio os sinais: Figura 3 Ponto I: Onda senoidal do secundário do transformador. Ponto J: Onda quadrada alternada (8V e -8) na saída do LM358 sincronizada com a rede elétrica. O diodo na saída elimina a parte negativa dessa onda para ser utilizada em uma das entradas lógicas do CMOS Ponto L: O ponto L corresponde a saída do comparador que compara a onda dente de serra invertida com uma tensão de ajuste obtida do potenciômetro de controle de fase que atua no controle de ciclo do PWM de ativação dos SCRs. Altere o valor do potenciômetro de controle de fase para verificar o ajuste do ciclo de serviço da PWM no ponto L. Realize os procedimentos da parte 4 Essa parte corresponde geração de um oscilador de onda quadrada (astável) baseado no CI LM555 com aproximadamente 10 khz. A finalidade desse gerador é permitir que os pulsos de gatilhamento para os SCRs passam passar por um transformador (transformador de pulso) para serem aplicados aos gatilhos dos SCRs de forma adequada. Monte o circuito da figura 4: Verifique com o osciloscópio os sinais: Ponto L: Onda quadrada sincronizada com o semiciclo negativo da rede elétrica.

5 Ponto M: onda quadrada sincronizada com o semiciclo positivo da rede elétrica. Ponto O: Saída do oscilador astável (onda quadrada de aproximadamente 10 KHz) o transistor BC548 é necessário porque o 555 somente gera onda com ciclo de serviço maior que 50%. Uyilize o osciloscópio para verificar os ciclos de serviço no pino 3 do 555 e no ponto O. Compare ambas, qual é a relação entre elas. Figura 4 O circuito da a figura 5 é complementar e não será discutido agora.

6 Figura 5 O circuito da figura 6 não está atualizado. NÃO O UTILIZE.

7 Figura 6