Aula 11 Retificador em Ponte e Meia Onda com Filtro

Transcrição

1 Aula Retificado em Ponte e Meia nda com Filto PS/EPUSP PS/EPUSP ª 05/04 ª 08/04 3ª /04 4ª 5/04 5ª 6/04 6ª 9/04 7ª 03/05 8ª 06/05 Eletônica PS33 Pogamação aa a Segunda Pova Cicuito etificado em onte. Cicuito etificado de meia onda com o caacito de filto. Retificado de onda comleta com caacito de filto, suediodo. Execícios (exemlo 3.9. Cicuitos limitadoes, cicuitos gameadoes, dobado de tensão, execícios: 3.7, 3.8. Conceitos básicos de disositivos semicondutoes: silício doado, mecanismos de condução (difusão e deiva, execícios. Modelos de cagas, junção n na condição de cicuito abeto, otencial inteno da junção, junção n olaizada, execícios. Distibuição de otadoes minoitáios na junção n dietamente olaizada. Dedução elementa da equação de coente na junção n, execícios. Caacitância de difusão, lagua da egião de deleção da junção n olaizada, caacitância de deleção, a junção n na egião de utua (efeito zene e efeito avalanche, execícios. Aula de Execícios a. Semana de Povas (09/05 a 3/05/06 Data: /05/06 (quata feia Hoáio: 3:0h às 5:0h Seda, Ca Seda, Ca Seda, Ca Aula avulsa + Seda, Ca Aula avulsa + Seda, Ca Aula avulsa + Seda, Ca Seda, Ca e. 8-9

2 ª Aula: Cicuito Retificado em Ponte e Meia nda com Filto Ao final desta aula você deveá esta ato a: -Exlica o funcionamento do filto caacitivo aa cicuitos eguladoes -Detemina os valoes de ico da tensão de saída (na caga e da coente evesa nos diodos em etificadoes meia onda e onda comleta PS/EPUSP Diagama de Blocos de Cicuitos Retificadoes PS/EPUSP 55

3 Retificado com Bloco de Filto (Retificado Meia nda com Filto com Caacito Retificado de Pico Sinal (comotamento vaiável no temo Que modelo utiliza aa o diodo? equenos sinais? qual modelo CC? modelo DD DEA inicial// Tansitóio Regime emanente PS/EPUSP 56 Retificado com Bloco de Filto (Retificado Meia nda com Filto com Caacito Retificado de Pico E com caga? Atenção: id ic + i v R i v T C o i C Quando o diodo conduz: v ( t v ( t PS/EPUSP 57 3

4 Retificado com Bloco de Filto (Retificado Meia nda com Filto com Caacito Retificado de Pico Quando o diodo conduz: v ( t v ( t id ic + i T dv v v ic ic C C o dv id C + i i v v Ri i R PS/EPUSP 58 Retificado com Bloco de Filto (Retificado Meia nda com Filto com Caacito Retificado de Pico modelo diodo ideal de ondulação (ile i v / R Quando D está conduzindo: id ic + i Dico id C + i Dmédio médio dv PS/EPUSP 59 4

5 Deteminando o (valo médio e ( médio Quando CR >> T ( equeno: i ( médio R v e - t/ CR e T / CR médio Paa CR >> T: e T CR ou T CR ( T - CR e otanto: T CR fc frc Dico Dmédio médio PS/EPUSP 60 Deteminando Dmédio Q fonecido ela fonte f Q Q Δt Cmedio i Cmedio Dmedio entegue à caga Q ( Δt f Dmedio e otanto: dv id i + C Q C Δ C e C ( Δ t C Dmedio C Dmedio + ( + Δ t f Δt Dico Dmédio t C t i Q fonecida PS/EPUSP 6 5

6 Deteminando Dmédio Dmedio ( + f Δt 0 Δt cos( ωδ t Como ωδt é um equeno ângulo : cos( ωδt ( ωδt e otanto : ( ωδ t ou ωδt / ou Δt / π f Dmedio ( + ( + f Δt / f π f π Dmedio ( + / π ( + / ( + π / PS/EPUSP 6 Dmedio (Retificado Meia nda com Filto com Caacito Deteminando Dico dv ( t id( t C + i( t ( enquanto D conduzi dv ( t id( t t idico C + i( t dv ( cos( t d ωt i C + (~ i C t t + i ωδt equeno : d[ ( ωt ] cos( ωδt ( ωδt i C + i d[ ( ωt ] t t ω t ω ( Δ t ω Δt / imédio i C ( ω Δ t + i ( ( ω + i f ω ω idico imédio / + imédio fω Dico médio médio Dico t t médio Dico médio médio Dico médio i i ( / i i ( / ω Dico médio + Dico médio + π fω PS/EPUSP 63 6

7 (Retificado Meia nda com Filto com Caacito Resumindo i ( médio ( médio Δt R fc / π f ( +π / Dmedio i i ( + π / Dico médio PS/EPUSP 64 (No Retificado nda Comleta com Filto com Caacito meia onda comleta frc i (+ π / ( + π / Dmedio i ( + π / Dico PS/EPUSP 68 7

8 EXEMP 3.0 Considee um etificado de ico alimentado o uma senóide de 60 Hz tendo um valo de ico de 00. Suonha uma esistência de caga R 0 kω. Calcule o valo da caacitância C que esultaá numa ondulação de ico-a-ico de. Calcule também a fação do ciclo duante a qual o diodo conduz, além do valo médio e de ico da coente no diodo. Fomuláio (/ onda ( médio i( médio R fc / Δt π f ( +π / Dmedio i i ( + π / Dico médio PS/EPUSP 69 EXEMP 3.0 Considee um etificado de ico alimentado o uma senóide de 60 Hz tendo um valo de ico de 00. Suonha uma esistência de caga R 0 kω. Calcule o valo da caacitância C que esultaá numa ondulação de ico-a-ico de. Calcule também a fação do ciclo duante a qual o diodo conduz, além do valo médio e de ico da coente no diodo. SUÇÃ btemos o valo de C como C fr , 3 μf Fomuláio (/ onda ( mdio é i( médio R fc Δt / π f ( +π / Dmedio i i ( + π / Dico médio ângulo de condução ωδt é ω Δt /00 0, ad ogo, o diodo conduz o (0,/π 00 3,8% do ciclo. Como 00/0 0 ma, as coentes média e de ico no diodo são: i Dmed 0( + π 00/ 34 ma i Dmax 0( + π 00/ 638 ma PS/EPUSP 70 8

9 Diagama de Blocos de Cicuitos Retificadoes PS/EPUSP 7 Desemenho de um Regulado com Zene Regulação de inha (máxima coente io caga Δ Δ S (.ex. Regulação de Caga (S médio Δ Δ (.ex. ma PS/EPUSP 7 9

10 Exemlo 3.8: diodo zene do cicuito abaixo é esecificado aa z 0Ω e ZK 0,mA. eja que + tem uma vaiação. (a Detemine a tensão de saída sem caga; (b Detemine a egulação de linha aa a vaiação de +- na entada; (c Qual a vaiação na tensão de saída quando se coloca uma caga que dena ma? sso é chamado Regulação de Caga. (d Qual a vaiação na tensão de saída aa uma caga de kω; (e Qual a vaiação na tensão de saída aa uma caga de 0,5kΩ; (f Qual o valo mínimo de caga aa o cicuito oea coetamente? PS/EPUSP 73 Exemlo 3.8: diodo zene do cicuito abaixo é esecificado aa 6,8@5mA, z 0Ω e ZK 0,mA. eja que + tem uma vaiação. (b aiação em aa uma vaiação de ± na entada; Regulação de inha (máxima coente io caga Δ Δ S (.ex. 0± 500Ω 0Ω vz 0 38, 5m Δ ± 38,5m 3,8% Δ ± S PS/EPUSP 74 0

11 Exemlo 3.8: diodo zene do cicuito abaixo é esecificado aa z 0Ω e ZK 0,mA. eja que + tem uma vaiação. (c Qual a vaiação na tensão de saída quando se coloca uma caga que dena ma? Regulação de Caga (S médio Δ m Δ ma Δ Δ (.ex. ma ma 0 ma Z R (, 63 0,mA 5,3mA Z c/caga 6,7+0.5,3m6,806 Δ Z Zc/caga Z s/caga 6,806-6,87 Δ Δ m Z PS/EPUSP 75