ROTEIRO OFICIAL 04 Circuito Retificador de Onda Completa

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1 - UTFPR Departamento Acadêmico de Eletrotécnica DAELT Engenharia Elétrica e/ou Controle e Automação Disciplina: Laboratório de Eletrônica ET74C Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes ROTEIRO OFICIAL 04 Circuito Retificador de Onda Completa Visto Data da realização: / /07 Data da entrega: / /07 NOTA: ASSIDUIDADE,0 ESTÉTICA,0 CONTEÚDO, COLETA DADOS 3,0 CONCLUSÃO, EXERCÍCIOS,0 TOTAL Redação da introdução teórica realizada por: Equipe: CURITIBA 07

2 ROTEIRO 04 RETIFICAÇÃO MONOFÁSICA DE ONDA COMPLETA parte Objetivos: Verificar o funcionamento da retificação de onda completa usando as montagens duplo de meia onda e ponte retificadora sem e com a etapa da filtragem. Pré requisitos: Capítulo 9 e seções.7,.8, do livro: Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos Boylestad; Materiais: transformador 7-0V/9+9V A Osciloscópio/pontas de prova 4 diodos N4007 (ou N408) Matriz de contatos Resistor de kohm ou xk em //(preferencialmente) P>/W Multímetro Capacitor eletrolítico 000uF/3V Pontas de prova banana-jacaré Capacitor eletrolítico 0uF/3V ou 00uF/3V Pontas de prova banana-banana Fita isolante Informação complementar: ACOPLAMENTO AC (AC coupling) Forma de acoplamento de sinal que bloqueia a componente DC (contínua de um sinal) de modo que só sua parte alternada é observada na tela. ACOPLAMENTO DC (DC coupling) Trata-se de um modo de acoplamento que permite observar os sinais alternados (AC) e contínuos (DC). GND: Ajuste do traço horizontal na posição de referência definida pelo operador. A. QUADRO RESUMO DOS RETIFICADORS MONOFÁSICOS Tabela :Quadro resumo dos valores notáveis de retificadores monofásicos. ENM /9 Rot04_OndaCompleta_S

3 B. PREPARAÇÃO: ) TEORIA: Consulte a tabela resumo anterior (Tabela ) do roteiro para as fórmulas do cálculo das tensões ) CUIDADOS º) O capacitor eletrolítico possui polaridade, portanto a conexão deve respeitar o sinal indicado no encapsulamento. + - º) Ao manusear o capacitor, lembre-se de descarregá-lo (Conecte-o em um resistor ou curto circuite seus terminais. ) 3º) A tensão que acompanha a especificação do capacitor informa a máxima tensão que o dielétrico suporta. Observar esse limite. 4º) O nível da tensão DC na carga é maior que na configuração ½ onda, assim a corrente na carga é maior, consequentemente a potência dissipada no RL é maior, aquecendo-o. Ao manuseá-lo use um alicate. º) Mantenha o acoplamento do scope no modo DC. º) ESPECIAL CUIDADO NA MONTAGEM DO TAPE CENTRAL PARA QUE OS TERMINAIS DO TRANSFORMADOR NÃO SEJAM ACIDENTALMENTE CURTO CIRCUITADOS NO PROTOBOARD!! 3) RECONHECIMENTO DOS MATERIAIS/COMPONENTES º) Alimente o transformador em 7V 7-0V/9+9V e meça a tensão no secundário do transformador. Use o MD na escala AC. 3 4 V4-= V V-= V V4-= V º) Teste dos diodos e medida do(s) resistor(es): a)meça e anote o valor do(s) resistor(es): Rmed = b)teste os diodos, na função teste de semicondutor: D D D3 D4 Pol Direta Pol Reversa Pol Direta Pol Revers Pol Direta Pol Revers Pol Direta Pol Revers ENM 3/9 Rot04_OndaCompleta_S

4 4) MONTAGEM E REALIZAÇÃO DOS EXPERIMENTOS º) RETIFICADOR DUPLO DE MEIA ONDA: a) Monte o circuito da figura. RL é o resistor de carga de k (ou xk em //). b) Calcule o valor da tensão média da carga. VDC Vmax.0,3= e c) Use o MD (multímetro digital) para realizar a medida da tensão na carga= d) Confronte com o valor médio medido (MD)= com o calculado=. São próximos?. Se os valores forem próximos continue a experiência, caso contrário, desligue o circuito e confira as ligações/instrumento. 7V 4 RL D D 7 CUIDADO ao usar o transformador no protoboard: OBSERVAR QUE OS TERMINAIS 4 e fiquem em colunas diferentes no protoboard. Caso sejam conectados na mesma coluna 4 e fecham um CURTO. Figura : Circuito retificador duplo de meia onda. e) Usando os dois canais do osciloscópio anote as formas de onda entre os seguintes pontos. OBS: PARA CADA CONJUNTO DE MEDIDAS MANTENHA O TERMINAL GND DA PONTEIRA NO MESMO POTENCIAL. O primeiro subscrito é a ponteira positiva Medidas: 4- e - Medidas: 4-7 e -7 Medida: 7- Medidas: 4- e 7- ENM 4/9 Rot04_OndaCompleta_S

5 f) Utilize o quadro resumo da Tabela para calcular as grandezas da Tabela. VALORES EFICAZES CLACULADOS 4- (MD em AC) 4-7 (MD em AC) - (MD em AC) -7 (MD em AC) 7- (MD em AC) VALORES MÉDIOS CALCULADOS 4- (MD em DC) 4-7 (MD em DC) - (MD em DC) -7 (MD em DC) 7- (MD em DC) Tabela : Valores das tensões calculadas no circuito retificador duplo de meia onda g) Usando o multímetro, meça e anote os mesmos níveis de tensão indicados no item e) anterior. Nesta etapa deve-se observar a natureza da tensão ajustada no MD (DC = corrente contínua ou AC= corrente alternada conforme indica a tabela). VALORES EFICAZES MEDIDOS 4- (MD em AC) 4-7 (MD em AC) - (MD em AC) -7 (MD em AC) 7- (MD em AC) VALORES MÉDIOS MEDIDOS 4- (MD em DC) 4-7 (MD em DC) - (MD em DC) -7 (MD em DC) 7- (MD em DC) Tabela 3: Valores das tensões medidas no circuito retificador duplo de meia onda. Questão : Estabeleça um comparativo entre os valores medidos da Tabela e da Tabela 3, relacionando o modo de operação do MD, o respectivo significado físico e a corretude das medidas obtidas com o MD. Questão : Calcule o valor da corrente e potência na carga. h) Na sequência, o circuito anterior é mantido, sendo inserido o capacitor eletrolítico de menor capacitância conforme indica a Figura. Observar a polaridade do capacitor e após o uso, descarregá-lo. Valor do capacitor: 4 D 7V RL C D + 7 Figura : Circuito retificador duplo de meia onda com a etapa de filtragem. i) Usando o osciloscópio, meça e esboce a tensão na carga (entre os pontos 7-): ENM /9 Rot04_OndaCompleta_S

6 j) Meça a tensão média na carga usando o MD: VRL= k) Troque o capacitor pelo de maior valor e repita os passos i) e j) anteriores. Valor do capacitor: Tensão média na carga: MD VRL com MD= SCOPE VRL com SCOPE= PROSSIGA COM A PRÓXIMA MONTAGEM APENAS SE HOUVER TEMPO º) RETIFICADOR EM PONTE: a) Circuito a ser montado. OBS: sugere-se que utilize os terminais de 9V do transformador. O outro terminal isole-o com fita isolante. 7V 4 D D 7 RL D4 D3 Figura 3: Circuito retificador em ponte. b) Usando o MD meça as tensões entre os pontos indicados: MEDIDOS Pontos V AC(V) V DC(V) CLACULADOS Tabela 4: Tensões medidas para o circuito em ponte. c) Calcule os valores solicitados pela Tabela. Inclua o memorial de cálculo. Pontos V DC(V) V DC_CALCULADO(V) I DC_CALCULADA(mA) P DC_CALCULADA(mW) - Tabela : Níveis DC calculados para o retificador em ponte. ENM /9 Rot04_OndaCompleta_S

7 d) Com o osciloscópio, meça e anote a forma de onda nos pontos solicitados: Entre - Vpp= (scope acoplamento AC) Vpp= (scope acoplamento DC) e) Houve diferença entre os valores medidos? Justifique. Entre 7-8 Scope acoplamento DC Vpico= Vmédio= f) Ainda usando o retificador em ponte, conecte o capacitor eletrolítico de menor e maior valor em paralelo com a carga, observando a correta polaridade e descarga após o uso, conforme indica a Figura 4. 7V 4 D D 7 RL C ATENÇÃO PARA A CORRETA POLARIDADE DO CAPACITOR D4 D3 8 Figura 4: Circuito retificador em ponte com o filtro capacitivo. l) Meça a tensão na carga, pontos 7-8 com o VOM em CA e em CC: V AC= V DC= ENM 7/9 Rot04_OndaCompleta_S

8 g) Meça e esboce a forma de onda nos pontos 7-8 usando o osciloscópio para: i) Capacitor de menor valor: C = ii) capacitor de maior valor: C = QUESTIONÁRIO a ser respondido considerando o roteiro da ª e ª parte sobre retificadores monofásicos: Meia Onda, Duplo de Meia Onda e Ponte. Questão : Estabeleça um comparativo entre os valores medidos da Tabela e da Tabela 3, relacionando o modo de operação do MD, o respectivo significado físico e a corretude das medidas obtidas com o MD. Questão : Calcule o valor da corrente e potência na carga. 3. Qual é a relação entre a frequência da rede e na carga para as configurações dos circuitos retificadores experimentadas. Faça um esboço do circuito das três configurações mostrando indicando o período da forma de onda na fonte e na carga. 4. Quando o diodo semicondutor está conectado em uma corrente alternada senoidal, qual é o parâmetro de especificação do diodo que deve ser observado na operação reversa? Justifique a sua resposta.. Os instrumentos de medidas elétricas são projetados para indicar qual(ais) valor(es) notável(veis)?. Quais são as características, ou parâmetros físicos que diferenciam uma corrente alternada de uma corrente contínua? 7. Supondo um retificador monofásico com a etapa de filtragem em que é usado um capacitor de elevada capacitância, o valor médio da tensão na carga pode ser aproximada por qual valor notável? 8. Usando um MD na escala de tensão para medir os valores de um retificador de meia onda, pede-se para indicar qual deve ser a natureza da escala a ser ajustada no MD para que o mesmo meça corretamente as seguintes condições: a)entre os terminais de maior tensão do transformador? b)entre os terminais do lado da baixa tensão? c)entre o terminal de catodo do diodo e a referência? d)sobre a carga. 9. Resolver os exercícios abaixo indicados do capítulo do livro do Boylestad, ª ed. Página 7: e. Página 7: 8. Página 77: 3 ENM 8/9 Rot04_OndaCompleta_S

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