EPO1___06___Retificadores_monof_sicos_meia_onda_a_diodo
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ELETRÔNICA DE POTÊNCIA IELETRÔNICA DE POTÊNCIA IAula 06 Aula 06 -- Retificadores monofRetificadores monofáásicos meiasicos meia--
onda a diodoonda a diodo
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINAUNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINACENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLCENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓÓGICASGICAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICACURSO DE ENGENHARIA ELCURSO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICA
Prof. Leandro Michels, Dr. Eng.Prof. Leandro Michels, Dr. [email protected]@joinville.udesc.br
EPO I – Aula 06 – Retificadores monofásicos meia-onda a diodo
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Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meiameia--onda a diodo (carga RLE)onda a diodo (carga RLE)
Etapa 1Etapa 1
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( ) 0Li tω =
( ) ( ) ( )2 sen 0o L L
dV t L i t Ri t E
dt− ω + ω + ω + =
AnAnáálise qualitativalise qualitativa
Etapa 2Etapa 2
Etapas de funcionamentoEtapas de funcionamento
Etapa 1Etapa 1
Equacionamento:Equacionamento:
Etapa 2Etapa 2
αααααααα ≤≤≤≤≤≤≤≤ ωωωωωωωωtt < < ββββββββ β β β β β β β β ≤≤≤≤≤≤≤≤ ωωωωωωωωtt < < 2π+α2π+α2π+α2π+α2π+α2π+α2π+α2π+α
v(ωt)
i1
vL
vD1
D1 L
R
E
v(ωt)
i1
vL
D1 L
R
E
iL
v(ωt)
i1
vL
D1 L
R
E
iL
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Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meiameia--onda a diodo (carga RLE)onda a diodo (carga RLE)
Formas de ondaFormas de onda
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ααααααααββββββββ
VoVo=127V=127VE=100VE=100VR=10R=10ΩΩΩΩΩΩΩΩ
L=0,2HL=0,2H
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Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meiameia--onda a diodo (carga RLE)onda a diodo (carga RLE)
Formas de ondaFormas de onda
EPO I – Aula 06 – Retificadores monofásicos meia-onda a diodo
ααααααααββββββββ
VoVo=127V=127VE=100VE=100VR=10R=10ΩΩΩΩΩΩΩΩ
L=0,2HL=0,2H
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Tensão na cargaTensão na carga
( ) ( )
, 0
2 sen ,
, 2
L o
E t
v t V t t
E t
≤ ω < α
= ω α ≤ ω < β β ≤ ω < π
( ) ( ) [ ] 12 cos cos 2
2Lmed o
V V E= α − β + α + π −β π
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Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meiameia--onda a diodo (carga RLE)onda a diodo (carga RLE)
AnAnáálise quantitativalise quantitativa
MMéédiodio
( ) ( ) ( ) ( )2
0
12 sen
2Lmed oV Ed t V t d t Ed t
βα π
α β
= ω + ω ω + ω
π ∫ ∫ ∫
v(ωt)
i1
vL
vD1
D1 L
R
E
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Tensão na cargaTensão na carga
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Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meiameia--onda a diodo (carga RLE)onda a diodo (carga RLE)
AnAnáálise quantitativalise quantitativa
EficazEficaz
( ) ( ) ( )2 21 1 12 2 sen 2 sen 2
2 2 2Lef oV E V
= π + α −β + β − α + α − β π
( ) ( ) ( ) ( ) ( )2
22 2 2
0
12 sen
2Lef o
V E d t V t d t E d t
βα π
α β
= ω + ω ω + ω
π ∫ ∫ ∫
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Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meiameia--onda a diodo (carga RLE)onda a diodo (carga RLE)
AnAnáálise quantitativalise quantitativa
MMéédiodioLmed
Lmed
V EI
R
−=
Corrente na entrada/carga/diodoCorrente na entrada/carga/diodo
EficazEficaz
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )tan
2cos sen
2
cos sen2
oL
o
t
o
V Ei t t
R V
Ee
V
ω −α
φ
ω = φ ω − φ −
+ − φ α − φ
( ) ( )21
2Lef L
I i t d t
β
α
= ω ω π
∫Usar calculadora Usar calculadora
programprogramáávelvel
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Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meiameia--onda a diodo (carga RLE)onda a diodo (carga RLE)
Exemplo Exemplo →→ Carregador de bateriasCarregador de baterias
Determine se a corrente mDetermine se a corrente méédia de carga de dia de carga de
carregador para baterias de chumbo carregador para baterias de chumbo áácido cido
de 48V, com resistência interna de 10de 48V, com resistência interna de 10ΩΩ, ,
empregando um retificador de meiaempregando um retificador de meia--onda onda
com tensão de entrada de 127V/60Hz e com tensão de entrada de 127V/60Hz e
indutor de filtragem indutor de filtragem éé de 0,2H, ultrapassa de 0,2H, ultrapassa
1A quando as bateria est1A quando as bateria estáá descarregada descarregada
(E=42V).(E=42V).
Rede CA127V/60Hz
Bateria48V
SoluSoluççãoão
v(ωt)
i1
vB
vD1
D1 L
R
E
iL
Retificador
Fonte Carga
vL
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Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meiameia--onda a diodo (carga RLE)onda a diodo (carga RLE)
CCáálculo de lculo de ββββββββ →→ ÁÁbaco de baco de PuschlowskiPuschlowski
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( )2 2 2
cosR
R Lφ =
+ ω
2 o
Ea
V=
sen2
o
Earc
V
α =
( )cos 0.13φ =
0.23a =
0.23radα = 13.5oα =
255oβ =A partir do A partir do áábaco:baco: 4.45radβ =
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255oβ =
Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meiameia--onda a diodo (carga RLE)onda a diodo (carga RLE)
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Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meiameia--onda a diodo (carga RLE)onda a diodo (carga RLE)
Tensão mTensão méédiadia
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( ) ( ) [ ] 12 cos cos 2
2Lmed o
V V E= α − β + α + π −β π
( ) ( ) [ ] 12 .127 cos 0.23 cos 4.45 42 0.23 2 4.45
2Lmed
V = − + + π − π
49.01LmedV V=
LmedLmed
V EI
R
−=
Corrente mCorrente méédiadia
49.01 42
10LmedI
−= 0.70LmedI A= Resposta Resposta →→ A corrente A corrente
mméédia não ultrapassa 1Adia não ultrapassa 1A
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Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meiameia--onda a diodo (carga RLE)onda a diodo (carga RLE)
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SimulaSimulaççãoão
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Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ meiameia--onda a diodo (carga RLE)onda a diodo (carga RLE)
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SimulaSimulaççãoão
Resultado de simulaResultado de simulaçção ão →→ Corrente mCorrente méédia de 0.98Adia de 0.98A
Causa do erro no cCausa do erro no cáálculo lculo →→ Pequeno erro na obtenPequeno erro na obtençção de ão de ββ