UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA ELETRÔNICA 1 - ET74C Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes

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1 UNIERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA ELETRÔNICA 1 ET74C Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes Aula 9 RETIFICAÇÃO DE ONDA COMPLETA Curitiba, 31 março de CONTEÚDO DA AULA 1. REISÃO: retificador de meia onda 2. RETIFICADOR DUPLO DE MEIA ONDA (TAPE CENTRAL) 3. RETIFICADOR EM PONTE 4. ETAPA DE FILTRAGEM 5. CONSIDERAÇÕES SOBRE RIPPLE 6. REGULAÇÃO DE TENSÃO 7. EXERCÍCIOS AT09 Retificação onda completa 2 1

2 1Revisão: conversor estático retificador E v 1,f 1 1 chopper conversor indireto de tensão conversor indireto de frequência ~ ~ ~ ~ E v 2,f 2 2 inversor conversor direto de frequência Fonte: Barbi, Ivo AT09 Retificação onda completa 3 1Revisão: CC & CA *Grandeza elétrica de natureza contínua (direct current =DC)=> único sentido da corrente na carga, ou seja, unidirecional. Ex. CC pulsante., I, I, I CC pura temp o tempo *Grandeza elétrica de natureza alternada (alternating current=ac) => há mudança no sentido da corrente elétrica na carga., I AT09 Retificação onda completa 4 2

3 1Revisão: valores notáveis de uma CA *Para ondas senoidais: rms ef max max 2 *Equipamentos alimentados em CA são especificados pelo valor EFICAZ ou RMS *alor médio de uma CA periódica (DC) = 0 ef 2 AT09 Retificação onda completa 5 1Revisão:diagrama em blocos circuito retificador v1 concessionária v1 > v2 transformador v2 retificador filtro carga AT09 Retificação onda completa 6 3

4 1Revisão: retificador de ½ onda Região de condução de 0 a T/2 Região de condução de T/2 a T RL = medio = DC =máx.0,318 diodo ideal RL = medio = DC =(máxt).0,318 modelo simplificado AT09 Retificação onda completa 7 2Contextualização: Retificação Onda Completa RETIFICADOR de TAPE CENTRAL ou CENTERTAP: = o =R=DC RETIFICADOR EM PONTE Diodo ideal: DC =0,636 max AT09 Retificação onda completa 8 8 4

5 2 Retificador duplo de ½ onda Ou RETIFICADOR de TAPE CENTRAL ou ainda CENTERTAP: Faz uso do transformador com um terceiro terminal no lado secundário denominado de tape central. Ex.: 127/1515, /99 SEMICICLO POSITIO DA SENÓIDE Admitindo modelo ideal do diodo s1 RL s2 AT09 Retificação onda completa 9 2 Retificador duplo de ½ onda semiciclo negativo Período de análise T/2 a T s1 s2 RL Mesma polaridade da tensão na carga mesmo sentido da corrente porém pulsada AT09 Retificação onda completa 10 5

6 2 Retificador duplo de ½ onda Frequência na carga 2x da fonte AT09 Retificação onda completa 11 2 Tensão média e PI duplo de ½ onda alor médio tensão (DC) Tensão de Pico Inversa PI, TPI, TPR fonte TPI s1 carga medio s2 Diodo ideal: DC =0,636 max Modelo simplificado: DC = 0,636 (max T ) diodo = TPI =s1 s2 TPI >= 2 max AT09 Retificação onda completa 12 6

7 3Retificador em ponte ou ponte retificadora ai para carga Exemplos: i) ii) AT09 Retificação onda completa 13 3Análise do funcionamento 0 a t/2 a) b) r c) d) AT09 Retificação onda completa 14 7

8 3Análise do funcionamento no intervalo de t/2 a T Frequência na carga 2x da fonte AT09 Retificação onda completa 15 3Tensão média (DC) e Tensão de Pico Inversa (PI, TPI,TPR) TENSÃO MÉDIA Diodo ideal: RL = medio = DC = 2 (max)(0,318) DC = 0,636 max A Tensão de Pico Inversa PI, TPI, TPR Modelo simplificado: RL = medio = DC (max2t).0,636 B A B TPI, PI, TPR max AT09 Retificação onda completa 16 8

9 Quadro Resumo Retificador 1 Onda Completa Parâmetro Meia Onda TapeCentral=Duplo Meia Onda Ponte Retificadora Número de diodos Frequência de saída Freq entrada 2.Freq entrada 2.Freq entrada Tensão Média na Carga máx / 2. máx / 2. máx / DC = CC () Tensão Eficaz na Carga ef () Máxima tensão reversa PI = TPI = TPR () máx /2 máx / 2 máx / 2 > máx >2. máx > máx Ripple Fator de ondulação (%) Capacidade de potência (A) do transformador em relação à potência contínua na carga. (A) 3,49 x P DC (primário e secundário) 1,75 x P DC (secundário) 1,23 x P DC (primário) 1,23 x P DC (primário e secundário) AT09 Retificação onda completa 17 4Filtro capacitivo (Boylestad sec 19.3) A tensão de saída de um retificador aplicada numa carga é unidirecional e pulsante, porém não é estável. Durante um ciclo completo na saída, a tensão na carga aumenta a partir de zero até um valor de pico e depois diminui de volta a zero. Esse tipo de tensão CC (DC) não é o que a maioria dos circuitos eletrônica precisam. É necessário uma tensão estável ou constante, similar á produzida por uma bateria. TRANSFOR MADOR RETIFICADOR FILTRO Para a obtenção deste tipo de tensão retificada na carga utilizamse filtros. CIRCUITO RETIFICADOR 1/2 onda Tape central Ponte RL carg a C A R G A AT09 Retificação onda completa 18 9

10 4Forma de onda após o filtro ½ Onda com filtro capacitivo: carga CARGA DO CAPACITOR DESCARGA DO CAPACITOR Onda completa com filtro capacitivo: temp o carga AT09 Retificação onda completa 19 5Considerações sobre o Ripple Tensão de ondulação (r): desvio da tensão na carga a partir do seu valor médio. Indica o grau de pureza de uma CC. No caso de uma CC pura, o ripple é zero. r Rippple (r): fator que indica o grau de pureza" de uma CC, ou seja, no caso de uma CC pura, totalmente constante, o ripple é zero. Já conforme maiores forem as variações em torno de um valor qualquer, maior será o ripple e pior a fonte. AT09 Retificação onda completa 20 10

11 5Considerações sobre o Ripple medio ripple tensão ripple( rms) r 100% tensão r r rms 100% (1) Onde: r (rms) = valor eficaz da tensão de ondulação () DC= valor médio da tensão () AT09 Retificação onda completa 21 5Expressões para determinação do valor do filtro capacitivo vc r rms I 2,4I 2,4 4 3 fc C R C L (2) t I em ma m C em μf RL em k I 4,17I m 4 fc C m=pic o I em ma (3) C em μf Substituindo em 1 a eq. 2, temse: r(%) r rms 100 2,4I C 100 2,4 100 R C L AT09 Retificação onda completa 22 11

12 6Regulação de Tensão Para avaliar a variação da tensão de saída de uma fonte de tensão, ao longo de uma faixa de operação do circuito, aplicase o conceito de regulação de tensão. tensão sem carga tensãocom plena carga Regulação tensãocom plena carga NL R FL FL 100% NL= tensão sem carga (no load) FL= tensão com carga (full load) AT09 Retificação onda completa 23 7Exercícios (Boylestad) Respostas 2.18) a) =6,36 b) = 6,14 c) = 63,6 (ideal) = 63,38 (modelo simplificado) Respostas ex. 28: a) 107,04 b) TPI >=170 c) Imaxdiodo=168,3mA d) Pdiodo=74,7mW AT09 Retificação onda completa 24 12

13 7Exercícios (Boylestad) 23) 6,98, id=2,85ma 25) p=155,56, DC=49,47 31) p=56,67, DC=36,04 AT09 Retificação onda completa 25 13