Universidade do Estado de Santa Catarina – UDESC

Laboratório de Eletrônica de Potência - LEPO

Retificador Trifásico com Filtro Capacitivo e Correções do Retificador com Filtro Capacitivo com Indutor a

Montante

Alessandro Luiz Batschauer

Circuito Proposto

D4 D5

V2

D1

V3

Co

V1

Ro

D6

D3D2

Formas de Onda

Circuito Proposto para Correção

Correção do retificador trifásico com filtro capacitivo utilizando indutor a montante

D3

I

D1

R

I

D2

L1

I

V1

C

D6D5D4

V2

L3V3

L2

Análise Harmônica

0

20

40

60

80

100

120

1 5 7 11 13 17 19 23 25 29 31 35 37 41 43 47 49

In/I1

Ordem das Harmônicas

Gráfico do Espectro Harmônico da Corrente de Entrada para uma Rede Ideal

Metodologia de Projeto

Especificações Iniciais:Vin_ef - Tensão eficaz de entrada;frede - Frequência da rede de alimentação;Vo - Tensão de saída;Po - Potência de saída;

Metodologia de ProjetoParametrizações Adotadas:

- Fator de tensão;

- Corrente Média de Curto Circuito;

- Corrente de Saída;

. .2 3o

in ef

VFVV −

=

2

. .3 2. . .2

in efCC med

rede

VI

f Lπ−

− =

Metodologia de Projeto

Parametrizações Adotadas:

- Indutância Normalizada;

- Resistência de Carga;

0,9, o FVo

LLn L LL == =

( )2. . .2 3 in efo

o

V FVR

P−

=

Metodologia de ProjetoCalcular o fator de tensão desejado e obter a

indutância parametrizada no ábaco.

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,E-04 1,E-03 1,E-02 1,E-01 1,E+00 1,E+01

Ln

FV

Metodologia de ProjetoVerificar o fator de potência obtido

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,E-04 1,E-03 1,E-02 1,E-01 1,E+00 1,E+01

Ln

FP

Metodologia de ProjetoVerificar a defasagem entre a fundamental de corrente

e a tensão

05

101520253035404550

1,E-04 1,E-03 1,E-02 1,E-01 1,E+00 1,E+01

Ln

Fi

Metodologia de ProjetoVerificar a Taxa de Distorção Harmônica de corrente

0

50

100

150

200

250

1,E-04 1,E-03 1,E-02 1,E-01 1,E+00 1,E+01

Ln

TDH

Metodologia de ProjetoObter o valor da relação entre a corrente média de

saída e a corrente média de saída com a carga em curto circuito

0,500,550,600,650,700,750,800,850,900,951,00

1,E-05 1,E-04 1,E-03 1,E-02 1,E-01 1,E+00

Io/Icc-med

FV

Exemplo de Projeto

Especificações Iniciais:Vin_ef = 220V - Tensão eficaz de entrada;frede = 60Hz - Frequência da rede de alimentação;Vo = 400V - Tensão de saída;Po = 1,5kW - Potência de saída; Δ Vo = 10% - Ondulação de tensão na saída;

Metodologia de ProjetoCálculo do Fator de tensão:

Metodologia de ProjetoFator de potência obtido = 0,81

Metodologia de ProjetoDefasagem entre a fundamental de corrente e a tensão

-36º

Metodologia de ProjetoVerificar a Taxa de Distorção Harmônica de Corrente

10%

Metodologia de ProjetoValor da relação entre a corrente média de saída e a

corrente média de saída com a carga em curto circuito = 0,42

Metodologia de Projeto

Desfazendo as parametrizações, tem-se:

Portanto:

Metodologia de Projeto

Pode-se obter a indutância parametrizada através daexpressão:

Resultados de Simulação

0-2-4

24

Iint

403

404

405

Vout

0.5 0.51 0.52 0.53 0.54 0.55Time (s)

3.773.783.79

3.8

Iout

Resultados de Simulação

Teórico Simulação

FV 0,742 0,747

THD 10% 8,8%

φ -36° -35.9°

FP 0,81 0,8

Resultados de Simulação

0

20

40

60

80

100

120

1 5 7 11 13 17 19 23 25 29 31 35 37 41 43 47 49

In/I1

Ordem das Harmônicas

Gráfico do Espectro Harmônico da Corrente de Entrada para uma Rede Ideal

Fonte sem Correção

Fonte com Correção a Montante

Referências Bibliográficas

Ivo Barbi, “Eletrônica de Potência”, 4ª edição.

Jonathan Dômini Sperb, “Retificadores –

Correção do Fator de Potência com Indutor à

Montante”, Joinville, 2005.

Prof. Cassiano Rech, Correção do fator de

potência para cargas não lineares. 28 slides.