Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina Departamento de Eletrônica Curso Superior de Sistemas Digitais Retificadores

Transcrição

1 Cenro Federal de Educação Tecnológica de Sana Caarina Deparameno de Elerônica Curso Superior de Sisemas Digiais Reificadores Filros Capaciios Prof. Clóis Anônio Pery. Florianópolis, junho de 2007.

2 Bibliografia para esa aula

3 Nesa aula Seqüência de coneúdos: 1. Resumo dos reificadores; 2. Faor de ripple; 3. Aproeiameno do ransformador; 4. Regulação de um ransformador; 5. Filros capaciios.

4 Reificador de meia onda N p : N s D D 1 i D f p s R o o T 1

5 Reificador de meia onda s D s _ f N p p : T 1 N s s D D 1 i D R o o o o _ D _ Tensão média na carga: Correne média na carga: V I V I π π i o i D i o _ Tensão eficaz na carga: V RMS V 2 0 o 180 o 360 o

6 Reificador de onda complea em pone N p : N s f p s D 1 D 3 R o o D 2 D 4 T 1

7 Reificador de onda complea em pone s o o _ s _ i D1 D3 i i i D2 D4 i D _ i D _ s _ Na carga: V RMS V 2 V o _ V π 2 D1 D3 Nos diodos: i o i o _ D _ s _ 0 o 180 o 360 o D2 D4 D _ I D_ I π 0 o 180 o 360 o D _

8 Reificador de onda complea com ap cenral T 1 s1 D 1 R o o f p s2 D 2

9 Reificador de onda complea com ap cenral s o o _ s _ i D1 i D2 i D _ i D _ s _ Na carga: V RMS V V 2 V π 2 D1 Nos diodos: i o i o _ 0 o 180 o 360 o D2 2 s _ 2 D _ s _ I D_ I π 0 o 180 o 360 o 2 s _

10 Faor de ripple Faor de ripple ou de ondulação de ensão na carga: Definido como: r r Valor eficaz da ondulação na saída 100% Valor médio da ensão de saída rms 100% o _ rms Apenas da componene alernada

11 Faor de ripple Reificador de meia onda: 0,318 0,385 RMS r 0, % 100% 0,318 rms r 121%

12 Faor de ripple Reificador de onda complea (pone ou ap cenral): 0,636 0,308 RMS r 0, % 100% 0,636 rms r 48%

13 Aproeiameno do ransformador Reificador de meia onda no ransformador: Primário N p : N s Secundário s s _ p s T 1 s_ ef s _ 2 i s i s _ i s_ ef i s _ 2

14 Aproeiameno do ransformador Reificador de meia onda na carga: o o _ R o o π i o i o _ i i π

15 Aproeiameno do ransformador Reificador de meia onda poências: Em ensões alernadas: P i s s_ ef s_ ef P s s _ s _ 2 i 2 P 0,3536 i s s_ s_ Em ensões conínuas: P i o P o i π o _ o _ π P 0,1013 i o No ransformador Na carga

16 Aproeiameno do ransformador Reificador de meia onda relação enre poência do ransformador e na carga: P 0,3536 i s P 0,1013 i s _ s _ o Considerando os diodos ideais: i o _ s _ i s_ P s P o 0,3536 0,1013 Relação das poências P P s P o s 3,49 P 3,49 o

17 Aproeiameno do ransformador Reificador de onda complea em pone no ransformador: Primário N p : N s Secundário s s _ p s T 1 s_ ef s _ 2 i s i s _ i s_ ef i s _ 2

18 Aproeiameno do ransformador Reificador de onda complea em pone na carga: o o _ R o o 2 o _ π i o i o _ i 2 i o _ π

19 Aproeiameno do ransformador Reificador de onda complea em pone poências: Em ensões alernadas: P i s s_ ef s_ ef P s i 2 2 s _ s _ P 0,5 i s s_ s_ P Em ensões conínuas: o P i o 2 2 i π π P 0,4053 i o No ransformador Na carga

20 Aproeiameno do ransformador Reificador de onda complea em pone relação enre poência do ransformador e na carga: P 0,5 i s P 0,4053 i s_ s_ o o _ o _ Relação das poências Considerando os diodos ideais: i o _ s _ i s_ Ps 1, 23 P o P s P o 0,5 0,4053 P s P 1, 23 o

21 Aproeiameno do ransformador Reificador de onda complea em com ap cenral no ransformador: f p T 1 s1 s2 D 1 D 2 R o o s1 s 1_ s1_ ef i s2_ ef i s _ 2 s _ 2 i s1 i s 1_

22 Aproeiameno do ransformador Reificador de onda complea em com ap cenral na carga: o o _ R o o 2 o _ π i o i o _ i 2 i o _ π

23 Aproeiameno do ransformador Reificador de onda complea com ap cenral poências: Em ensões alernadas: P i s1 s1_ ef s1_ ef P s1 s1_ s1_ 2 s1 s1_ s1_ i 2 P 0,3536 i P Em ensões conínuas: o P i o 2 2 i π π P 0,4053 i o No ransformador Na carga

24 Aproeiameno do ransformador Reificador de onda complea com ap cenral relação enre poência do ransformador e na carga: P s 2 P s1 P 2 0,3536 i s P 0,4053 i s _ s _ o Considerando os diodos ideais: i o _ s _ i s_ Relação das poências Ps 1, 75 P o P s P o 0,7071 0,4053 P s P 1, 75 o

25 Resumo do comporameno dos reificadores Grandeza Meia onda Onda complea (ap cenral) Onda complea (pone) Tensão média na carga o _ π 2 π π 2 Tensão eficaz na carga o _ ef Tensão reersa nos diodos V RRM 2 Faor de ripple r 120% 48% 48% Capacidade do ransformador 3,49 Po 1, 75 P o 1, 23 P o

26 Regulação de um ransformador R p Ldp N p : N s R s Lds f Carga o T 1 Com carga, a ensão de saída de um ransformador é diferene do que na siuação em abero, ou seja, a azio. Regulação ensão sem carga - ensão com carga nominal ensão com carga nominal

27 f Regulação de um ransformador R p Ldp N Vazio Vcarga % VR 100% V carga p : T 1 N s Rs Lds Carga Exemplo: V V azio carga o 14V 12V Vazio Vcarga % VR 100% 100% V 12 carga % VR 16,7%

28 Filragem com capacior Diagrama de blocos de uma fone linear: Eapa em esudo

29 Filragem com capacior Filro com um único capacior:

30 Filragem com capacior Tensão reificada sem o uso de capacior:

31 Filragem com capacior Tensão de saída após s a inclusão de um capacior:

32 Filragem com capacior Princípio de funcionameno: V f I D1 A V D1 D 1 K V C f, C f C I D1 A V D1 D 1 K i D1 V f V C

33 Filragem com capacior Princípio de funcionameno: D1 V D1 I, A K f C V f D 1 V C f C I D1 A V D1 D 1 K i D1 V f V C

34 Filragem com capacior Princípio de funcionameno: f, C C f V f I D1 A V D1 D 1 K V C R o o i D1 i C

35 Filragem com capacior Princípio de funcionameno:

36 Filragem com capacior Princípio de funcionameno:

37 Filragem com capacior Princípio de funcionameno:

38 Filragem com capacior Tensão de ondulação: V ripple _ RMS I 2,4 2,4 I V 4 3 f C C R C o C_ I miliampères; C microfarads; R o quiloohms.

39 Filragem com capacior Tensão de ondulação: V ripple V 2,4 I 2,4 100% 100% 100% V C V R C ripple _ RMS Δ V C_ C_ o I C_ miliampères; C microfarads; V R o ols; quiloohms.

40 Filragem com capacior Tensão conínua nua sobre o capacior (alor médio): m I VC_ V V 4 f C 4,17 C I I miliampères; C microfarads; V ensão de pico.

41 Filragem com capacior Período de condução do diodo e correne de pico:

42 Filragem com capacior Período de condução do diodo e correne de pico: T T I I 1 D_ D_ pico I I T I T 1 D_ pico T I pico D _ T1 empo de condução; 1 ( 1/60 ) ; f correne média da carga; correne de pico nos diodos.

43 Filragem com capacior Expressão para deerminar o capacior: C Pin [ F] 2 2 f V V ( ) min f [ Hz] freqüência da ensão reificada; Po Pin [ W] poência na saída do reificador - Pin ; η V V min [ V] ensão de pico na saída do reificador; [ V] ensão mínima admiida no capacior.

44 Na próxima aula Seqüência de coneúdos: 1. Reguladores de ensão.