Post on 07-Jul-2022
Prof. Heverton Augusto Pereira
heverton.pereira@ufv.br
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Eletrônica de Potência
Aula 03 – Circuitos e Retificadores com diodos
Parte 1 - Retificadores monofásicos, trifásicos e polifásicos
Tópicos
01 - Introdução
02 - Diodos de potência e circuitos RLC chaveados
03 - Retificadores com diodos
04 - Transistores de potência
05 Conversores CC-CC
06 Tiristores
07 Retificadores controlados
08 - Conversores CC-CA
09 - Controladores de tensão CA
10 - Inversores de pulso ressonante
Introdução
Capítulo 3 do Livro
M. H. Rashid: Eletrônica de Potência:Dispositivos, circuitos e aplicações. 4ª.Edição, Pearson, 2014
• Um retificador é um circuito que converte um sinal CA em um sinal unidirecional, ou seja, é um conversor CA-CC.
• Dependendo do tipo de alimentação de entrada, os retificadores são classificados em:
• monofásicos e
• trifásicos.
Introdução
• Apenas um diodo.
Retificadores monofásicos de meia onda
• Retificador de onda completa com transformador com derivação central:
Retificadores monofásicos de onda completa
• Retificador de onda completa em ponte:
Retificadores monofásicos de onda completa
• https://www.semikron.com/products/product-lines/rectifier-bridges.html
Retificadores monofásicos de onda completa
• SKB35
2 condições:• Modo contínuo• Modo descontínuo
Retificadores monofásicos de onda completa com carga RL
2 condições:• Modo contínuo• Modo descontínuo
Retificadores monofásicos de onda completa com carga RL
Retificadores polifásicos em estrela
Retificadores polifásicos em estrela
Retificadores trifásicos em estrela
https://www.wikiwand.com/en/Rectifier
Retificadores 6 pulsos
• https://www.semikron.com/products/product-lines/rectifier-bridges.html
Retificadores monofásicos de onda completa
• SKB35
https://www.semanticscholar.org/paper/Harmonic-cancellation-for-a-twelve-pulse-rectifier-Raju-
Daneshpooy/7f7f7bf7b5c7dab61ffc8521e4fa19be2b250172/figure/0
Retificadores 12 pulsos
https://www.motioncontroltips.com/faq-what-is-a-pulse-rectifier-and-what-kinds-are-there/
Retificadores 12 pulsos
https://www.researchgate.net/publication/3172302_Modeling_Simulation_and_Test_of_a_Three-Level_Voltage-
Source_Inverter_With_Output_LC_Filter_and_Direct_Torque_Control/figures?lo=1
Retificadores 12 pulsos
https://www.motioncontroltips.com/faq-what-is-a-pulse-rectifier-and-what-kinds-are-there/
Comparação Retificadores
Abraço!
Heverton Augusto Pereira
Prof. Departamento de Engenheira Eletrica | UFV
Coordenador da Gerência de Especialistas em Sistemas Elétricos de Potência |Gesep
Membro do Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia Elétrica | PPGEL/CEFET-MG
E-mail: heverton.pereira@ufv.br21
Prof. Heverton Augusto Pereira
heverton.pereira@ufv.br
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Eletrônica de Potência
Aula 03 – Circuitos e Retificadores com diodos
Parte 2 - Parâmetros de performance de retificadores
• O valor médio da tensão de saída (da carga), VCC
• O valor médio da corrente de saída (da carga), ICC
• A potência CC de saída:
Parâmetros de desempenho
��� = 1� � � �
�
��� = 1� � � �
�
��� = ��� × ���
= �� +
Exemplo
�� = 1� � � �
�
�� � = �����()
= 12� � �����()�
�
+ � 0�
�
�
�� = ��!"�()2�
�→
�$ � = ��% ���()
�& = ���%�� = ��
� ��� = �� � %
• O valor eficaz (rms) da tensão de saída, Vrms
• O valor eficaz (rms) da corrente de saída, Irms
• A potência CA de saída
Parâmetros de desempenho
�'(& = 1� � �) �
�
�'(& = 1� � �) �
�
Exemplo
�� = 1� � �) �
�
�� � = �����()
= 12� � �� ��� ()�
�
�� =�� + ���(2)
24�
�
→
�$ � = ��% ���()
�& = ��2%�� = ��
2 ��+ = �� 4%
• A eficiência (ou razão de retificação) de um retificador, que é umafigura de mérito e nos permite comparar a eficácia:
Parâmetros de desempenho
��+ = �� 4%
η =��
� %�� 4%
= 4� = 40,5%
��� = �� � %
• O valor eficaz (rms) da componente CA da tensão de saída é:
Parâmetros de desempenho
�'(& = ��2��� = ��
�
��+ = ��2
− ��
�
= 0,385��
• O fator de forma, que é uma medida da forma da tensão de saída, é:
Parâmetros de desempenho
�'(& = ��2��� = ��
�
33 =��2���
= �2 = 1,57
• O fator de ondulação ou fator de ripple, que é uma medida doconteúdo de ondulação:
• O fator de ondulação pode ser expresso como:
Parâmetros de desempenho
��� = �����+ = 0,15�� 3% = 0,15��
���= 1,21
• O fator de utilização do transformador é definido como:
Parâmetros de desempenho
��� = �� � %
35� =��
� %��2
��2%= 0,286
�$ � = �����()
�$ = 12� � �� ��� ()�
�
= ��
2 �& = ��2%
• O fator de potência pode ser indicado como:
Parâmetros de desempenho
��+ = �� 4% �$ = ��
2 �& = ��2%
3� =�� 4%��2
��2%= 0,709
• O fator de crista, muitas vezes, é de interesse para especificaras capacidades de corrente dos dispositivos e componentes.
• O fator de crista da corrente de entrada é definido como arelação entre os valores máximo e eficaz dessa corrente:
Parâmetros de desempenho
�$ � = ��% ���() �$ 8�!" = ��
%39 =
��%��2%= 2
�& = ��2%
Parâmetros de desempenho: Comparação
3� = 0,709
35� = 0,286
3% = 1,2133 = 1,57
��+ = 0,385��
η = 40,5%
3� = 0,956
35� = 0,954
3% = 0,0433 = 1,0009
��+ = 0,07��
η = 99,8%
Capítulo 3 do Livro
Agora é com vocês!
M. H. Rashid: Eletrônica de Potência:Dispositivos, circuitos e aplicações. 4ª.Edição, Pearson, 2014
Abraço!
Heverton Augusto Pereira
Prof. Departamento de Engenheira Eletrica | UFV
Coordenador da Gerência de Especialistas em Sistemas Elétricos de Potência |Gesep
Membro do Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia Elétrica | PPGEL/CEFET-MG
E-mail: heverton.pereira@ufv.br36
• Os capacitores CA de filme usam um filmede polipropileno metalizado.
• Oferecem capacitância com tolerânciapequena, correntes de fuga muito baixas epequena variação da capacitância com atemperatura.
• Possuem baixas perdas, onde umaresistência série equivalente (ESR) e um fatorde dissipação muito baixo permitem umadensidade de corrente relativamente alta.
• Combinação de alta capacitância e baixo FD,o que permite altas correntes CA.
Fonte:
http://old.weg.net/br/Produtos-e-
Servicos/Controls/Capacitores-e-Correcao-
do-Fator-de-Potencia/Capacitores-de-
Polipropileno
Considerações práticas para a seleção de indutores e capacitores
• Os capacitores cerâmicos são capacitores de usogeral, especialmente em Cis com tecnologia demontagem em superfície. Destaca-se seu baixo custo.
• Um capacitor eletrolítico de alumínio sãoconstruídos com placas embebidos em eletrólitolíquido, conectadas a terminais e selados em uma lata.
• Esses capacitores geralmente oferecem valores decapacitância de 0,1 μF a 3 F e faixas de tensão de 5 V a750 V.
Considerações práticas para a seleção de indutores e capacitores
• Os capacitores de tântalo sólido são dispositivospolarizados (tensão reversa máxima de 1 V) comterminais distintos, positivo e negativo, e sãooferecidos em vários estilos.
• Os valores típicos de capacitância são de 0,1 μF, a 1000μF, e as faixas de tensão vão de 2 V a 50 V.
• Os supercapacitores oferecem valores extremamenteelevados de capacitância (farads) em várias opções deencapsulamento que satisfazem as exigências de perfilbaixo, montagem de superfície through hole e altadensidade.
Considerações práticas para a seleção de indutores e capacitores