Retificadores e Filtros Capacitivos

Transcrição

1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica Pós-Graduação em Desen. de Produtos Eletrônicos Conversores Estáticos e Fontes Chaveadas Retificadores e Filtros Capacitivos Florianópolis, março de Prof. Clóvis Antônio Petry. Prof. Joabel Moia.

2 Bibliografia para esta aula Conversores CA-CC: 1. Características gerais e aplicações; 2. Retificadores Monofásicos; 3. Retificadores Trifásicos; 4. Retificadores Controlados; 5. Retificadores de múltiplos pulsos; 6. Retificadores com filtro capacitivo puro; 7. Retificador monofásico de onda completa com filtro; 8. Dobrador de tensão monofásico; 9. Retificador trifásico com filtro capacitivo.

3 Conversores CA-CC - Introdução E ( ) 1 Retificador v,f 1 1 Conversor CC-CC Conversor indireto de tensão Conversor indireto de freqüência E ( v,f ) 2 Inversor 2 2

4 Conversores CA-CC - Introdução Princípio geral convertem a tensão alternada da rede de energia elétrica em uma tensão contínua v f + V out + 0 t 0 t + v f + V out +

5 Conversores CA-CC - Introdução Os retificadores podem ser: Monofásicos, trifásicos ou n-fásicos; Unidirecionais ou bidirecionais; Controlados ou não-controlados; Com ou sem correção de fator de potência; Isolados ou não-isolados; Um pulso ou múltiplos pulsos.

6 Conversores CA-CC - Introdução Número de fases Monofásico Trifásico

7 Conversores CA-CC - Introdução Direcionalidade Unidirecional vds + T 1 + S 1 Re tificador S 3 + S 5 L o S 7 C o i o + Bidirecional v i S 2 S 4 v r S 6 a S 8 b i Lo v o Inversor

8 Conversores CA-CC - Introdução Outros Retificadores - Bidirecionais NPC 3 níveis VSR 2 Níveis

9 Conversores CA-CC - Introdução Outros Retificadores - Unidirecionais Vienna 3 níveis

10 Conversores CA-CC - Introdução Controle Não-controlado Controlado

11 Conversores CA-CC - Introdução Fator de potência Sem correção Com correção

12 Conversores CA-CC - Introdução Isolamento Isolado Não-isolado

13 Conversores CA-CC - Introdução Número de pulsos 2 pulsos 12 pulsos

14 Conversores CA-CC - Introdução Aplicações dos retificadores Processos eletroquímicos, tais como: anodização, produção de gases, refinamento de metais, eletrodeposição, etc.; Soldagem elétrica; Acionamentos a velocidade ajustável; Sistemas HVDC; Fontes de uso geral e ininterruptas; Interfaceamento de sistemas de energia alternativa com a rede de energia elétrica; Reatores eletrônicos e todos os outros circuitos que utilizam processamento indireto de energia. + v ri Retificador Inversor L o C o v dp + ( d, v ) r vri vr vdp

15 Conversores CA-CC - Introdução Aplicações dos retificadores Acionamento de motores CA

16 Conversores CA-CC - Introdução Aplicações dos retificadores Fontes chaveadas

17 Retificador monofásico de meia onda Carga resistiva pura:

18 Retificador monofásico de meia onda Carga RL:

19 Retificador 1Φ de onda completa com ponto médio Carga resistiva pura: Primeira etapa de funcionamento Segunda etapa de funcionamento

20 Retificador 1Φ de onda completa com ponto médio Carga resistiva pura:

21 Retificador 1Φ de onda completa em ponte Carga resistiva pura: Primeira etapa Segunda etapa

22 Retificador trifásico de ponto médio Carga resistiva pura:

23 Retificador trifásico de ponto médio Carga resistiva pura:

24 Retificador trifásico de onda completa Ponte de Graetz

25 Retificador trifásico de onda completa Tensão de linha

26 Retificador monofásico de meia onda - controlado Carga resistiva pura:

27 Retificador monofásico de meia onda - controlado Carga RL

28 Retificador monofásico de meia onda - controlado Carga RL com diodo de roda-livre: Etapas de funcionamento

29 Retificador monofásico de onda completa - controlado Ponte completa:

30 Retificador monofásico de onda completa - controlado Ponte mista:

31 Retificador monofásico de onda completa - controlado Ponto médio:

32 Retificador trifásico de ponto médio - controlado α = 0 o α = 60 o

33 Retificador trifásico de ponto médio - controlado

34 Retificadores de múltiplos pulsos Retificador de 12 pulsos Fonte:

35 Retificadores de múltiplos pulsos Retificador de 12 pulsos

36 Retificadores de múltiplos pulsos Retificador de 18 pulsos

37 Retificadores de múltiplos pulsos Retificador de 18 pulsos

38 Retificador monofásico de onda completa c/ filtro Carga Descarga

39 Retificador monofásico de onda completa c/ filtro Carga Descarga

40 Retificador monofásico de onda completa c/ filtro Carga Descarga

41 Retificador monofásico de onda completa c/ filtro 1 tensão de entrada 2 tensões de entrada - bivolt C out = C C C C 1 2

42 Dobrador de tensão Chave fechada

43 Dobrador de tensão

44 Dobrador de tensão Descrição do funcionamento:

45 Ajustes na metodologia de projeto A partir dos resultados de simulação pode-se concluir que: I V V t I c p cmin pk med = corrente de pico é praticamente o dobro da calculada; = correta; = correta; = correto; = correto. Tarefa: Ler artigo da Revista Ilha Digital.

46 Próxima aula Projeto de conversores CA-CC: Metodologia de projeto de retificadores.