Retificadores Monofásicos Não-Controlados · Tarefas Exemplo 5.1 do livro Eletrônica de...

32
Florianópolis, março de 2010. Prof. Clóvis Antônio Petry. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica Eletrônica de Potência Retificadores Monofásicos Não-Controlados

Transcript of Retificadores Monofásicos Não-Controlados · Tarefas Exemplo 5.1 do livro Eletrônica de...

Florianópolis, março de 2010.

Prof. Clóvis Antônio Petry.

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina

Departamento Acadêmico de Eletrônica

Eletrônica de Potência

Retificadores Monofásicos

Não-Controlados

Bibliografia para esta aula

Capítulo 5: Retificadores monofásicos não-controlados

1. Retificador monofásico de meia onda;

http://florianopolis.ifsc.edu.br/~petry

Nesta aula

Retificadores monofásicos não-controlados:

1. Introdução;

2. Retificador monofásico de meia onda:

• Carga resistiva;

• Carga RL;

• Carga RL e diodo de roda livre;

• Uso do transformador;

• Fator de potência.

Retificador monofásico de meia onda

Carga resistiva pura:

Retificador monofásico de meia onda

Carga resistiva pura:

2 ov t V sen t

20,45o

Lmed o

VV V

Tensão média na carga:

Retificador monofásico de meia onda

Carga resistiva pura:

2 0,45o o LmedLmed

V V VI

R R R

Corrente média na carga:

Retificador monofásico de meia onda

Carga resistiva pura:

2 oDp

VI

R

Esforços no diodo:

• Tensão de pico reversa;

• Corrente de pico;

• Corrente média;

• Corrente eficaz.2Dp oV V

2 oDmed

VI

R

0,7072

o oDef Lef

V VI I

RR

Retificador monofásico de meia onda

Carga resistiva pura:

Fator de potência:

PFP

S

Potência ativaFator de potência

Potência aparente

ef efS V I

2

efP R I

cosef efP V I

Fator de deslocamentoDemonstrar que:

10,707

2FP

Retificador monofásico de meia onda

Carga resistiva pura:

Eficiência do retificador:

DC Lmed LmedP V I

2

2

2 2 2o o oDC

V V VP

R R

AC ef efP V I

2

2 2

o oAC o

V VP V

R R

2

2

2

2

2

o

DC

oAC

VP R

VP

R

2

2 20,286

fv

fv

t

0

outV

t

outV

0

Retificador monofásico de meia onda

Carga resistiva pura:

Eficiência do retificador, se for usado um transformador:

2

2 20,286

213,489

2 2

ACtrafo

DC

PS

P

Significa o uso de um transformador 3,5 vezes maior.

Retificador monofásico de meia onda

Carga resistiva pura:

Ângulo de condução dos diodos:

180o

Retificador monofásico de meia onda

Demo

Demo:

• Formas de onda no retificador de meia onda.

Exemplos

Exemplo 5.1 do livro Eletrônica de Potência (Ahmed):

• O retificador de meia-onda mostrado na figura abaixo é

ligado a uma fonte AC de 50 V. Se a resistência de carga

for de 100 Ω, determine:

• A tensão máxima na carga;

• A tensão média na carga;

• A corrente máxima na carga;

• A corrente média na carga;

• A corrente eficaz na carga;

• A tensão reversa no diodo;

• A potência média na saída;

• A potência na entrada.

Tarefas

Exemplo 5.1 do livro Eletrônica de Potência (Ahmed):

• O retificador de meia-onda mostrado na figura abaixo é

ligado a uma fonte AC de 40 V. Se a resistência de carga

for de 120 Ω, determine:

• A tensão máxima na carga;

• A tensão média na carga;

• A corrente máxima na carga;

• A corrente média na carga;

• A corrente eficaz na carga;

• A tensão reversa no diodo;

• A potência média na saída;

• A potência na entrada;

• A eficiência do retificador;

• O fator de forma;

• O número de pulsos;

• Fator de ondulação;

• O ângulo de condução.

Retificador monofásico de meia onda

Carga RL:

Retificador monofásico de meia onda

Carga RL:

1 Ltg

R

Ângulo da carga

L

tgR

Retificador monofásico de meia onda

Tensão média na carga:

2

1 cos2

oLmed

VV

Corrente média na carga:

2

1 cos2

o LmedLmed

V VI

R R

Carga RL:

Retificador monofásico de meia onda

Carga RL:

Corrente eficaz na carga:

2 oLef ef

VI I

Z

X L

2 2Z X R

2 f

Retificador monofásico de meia onda

Carga RL:

Ângulo de condução dos diodos:

180o

Retificador monofásico de meia onda

Demo

Demo:

• Formas de onda no retificador de meia onda.

Retificador monofásico de meia onda

Carga RL com diodo de roda-livre:

Etapas de funcionamento

Circuito do retificador:

Retificador monofásico de meia onda

Carga RL com diodo de roda-livre:

Retificador monofásico de meia onda

Carga RL com diodo de roda-livre:

Condução contínua

Retificador monofásico de meia onda

2 ov t V sen t

20,45o

Lmed o

VV V

Tensão média na carga:

Carga RL com diodo de roda-livre:

Corrente média na carga:

2 o LmedLmed

V VI

R

Retificador monofásico de meia onda

Carga RL com diodo de roda-livre:

Corrente eficaz na carga e média nos diodos:

Se a condução for contínua e a corrente possuir pouca

ondulação, ou seja, a constante de tempo do circuito for

muito grande, então pode-se considerar:

Lef LmedI I

2

LmedDmed

II

Retificador monofásico de meia onda

Carga RL com diodo de roda-livre:

Uso do transformador (eficiência do retificador):

Retificador monofásico de meia onda

Carga RL com diodo de roda-livre:

20,45LmedV V

L DC Lmed LmedP P V I

12

Lmedef

II

1 1,11 1,11Lmed Lmed LS V I P

1 1 1 12 0,45 2

Lmed Lmed Lmedef

I V IS V I V

22

Lmedef

II

2 2 2 20,452 2

Lmed Lmed Lmedef

I V IS V I V 2 1,57 LS P

Retificador monofásico de meia onda

Ângulo de condução dos diodos:

180o

Carga RL com diodo de roda-livre:

1 180oD

180o

RLD

Retificador monofásico de meia onda

Demo

Demo:

• Formas de onda no retificador de meia onda.

Exemplos

Exemplo 5.3 do livro Eletrônica de Potência (Ahmed):

• No circuito mostrado na figura 5.3, Vs = 240 V e R = 10

Ω. Se a indutância da carga for grande, determine:

• A tensão média na carga;

• A corrente média na carga;

• O valor eficaz da corrente na carga;

• A potência fornecida à carga;

• O fator de ondulação;

• O fator de potência.

Tarefas

Exemplo 5.3 do livro Eletrônica de Potência (Ahmed):

• No circuito mostrado na figura 5.3, Vs = 100 V e R = 5 Ω.

Se a indutância da carga for grande, determine:

• A tensão média na carga;

• A corrente média na carga;

• O valor eficaz da corrente na carga;

• A potência fornecida à carga;

• O fator de ondulação;

• O fator de potência.

Próxima aula

http://florianopolis.ifsc.edu.br/~petry

Conversores CA-CC:

1. Retificadores monofásicos não-controlados de onda

completa.