Florianpolis, maro de 2010.

Prof. Clvis Antnio Petry.

Instituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia de Santa Catarina

Departamento Acadmico de Eletrnica

Eletrnica de Potncia

Retificadores Monofsicos

No-Controlados

Bibliografia para esta aula

Captulo 5: Retificadores monofsicos no-controlados

1. Retificador monofsico de onda completa com

transformador em derivao;

2. Retificador monofsico de onda completa em ponte.

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

Nesta aula

Retificadores monofsicos no-controlados:

1. Introduo;

2. Retificador monofsico de onda completa com ponto

mdio:

Carga resistiva;

Carga RL;

Uso do transformador;

Fator de potncia.

3. Retificador monofsico de onda completa em ponte:

Carga resistiva;

Carga RL;

Uso do transformador;

Fator de potncia.

Retificador 1 de onda completa com ponto mdio

Carga resistiva pura:

Primeira etapa de funcionamento

Segunda etapa de funcionamento

Circuito do retificador

Retificador 1 de onda completa com ponto mdio

Carga resistiva pura:

Carga resistiva pura:

22v t V sen t

22

2 20,9Lmed

VV V

Tenso mdia na carga:

Retificador 1 de onda completa com ponto mdio

Carga resistiva pura:

2 22 2 0,9 LmedLmed

VV VI

R R R

Corrente mdia na carga:

Retificador 1 de onda completa com ponto mdio

Carga resistiva pura:

22Dp

VI

R

Esforos nos diodos (em cada um):

Tenso de pico reversa;

Corrente de pico;

Corrente mdia;

Corrente eficaz.

22 2DpV V

22 2Dmed

VI

R

2 20,7072

Def

V VI

RR

Retificador 1 de onda completa com ponto mdio

Carga resistiva pura:

Fator de potncia:

PFP

S

Potncia ativaFator de potncia

Potncia aparente

ef efS V I

2

efP R I

cosef efP V I

Fator de deslocamentoDemonstrar que:

1FP

Retificador 1 de onda completa com ponto mdio

Carga resistiva pura:

Eficincia do retificador:

DC Lmed LmedP V I

fv

fv

t

0

outV

t

outV

0

2

2 2 2

2

2 2 2 2 8DC

V V VP

R R

AC ef efP V I

2

2 22

2 2AC

V VP V

R R

2

2

2

2

2

8

22

DC

AC

VP R

VP

R

2

4 20,573

Retificador 1 de onda completa com ponto mdio

Carga resistiva pura:

Eficincia do retificador, se for usado um transformador:

2

4 20,573

211,75

4 2

ACtrafo

DC

PS

P

Significa o uso de um transformador 1,75 vezes maior.

Retificador 1 de onda completa com ponto mdio

Carga resistiva pura:

ngulo de conduo dos diodos:

180o

Retificador 1 de onda completa com ponto mdio

Retificador 1 de onda completa com ponto mdio

Demo

Demo:

Formas de onda no retificador de onda completa.

Exemplos

Exemplo 5.4 do livro Eletrnica de Potncia (Ahmed):

O retificador de onda completa da figura abaixo

alimentado por uma fonte de 120 V, 60 Hz. Se a

resistncia de carga for de 10 , determine:

A corrente mxima na carga;

A tenso mdia na carga;

A corrente mdia na carga;

A corrente eficaz na carga;

A potncia entregue carga;

A tenso reversa dos diodos;

A freqncia de ondulao.

Tarefas

Exemplo 5.4 do livro Eletrnica de Potncia (Ahmed):

O retificador de onda completa da figura abaixo

alimentado por uma fonte de 100 V, 60 Hz. Se a

resistncia de carga for de 15 , determine:

A corrente mxima na carga;

A tenso mdia na carga;

A corrente mdia na carga;

A corrente eficaz na carga;

A potncia entregue carga;

A tenso reversa dos diodos;

A freqncia de ondulao.

Carga RL:

Retificador 1 de onda completa com ponto mdio

Circuito do retificador

Corrente nos diodos

Tenso e corrente na carga

Carga RL:

Retificador 1 de onda completa com ponto mdio

22v t V sen t

22

2 20,9Lmed

VV V

Tenso mdia na carga:

Carga RL:

Corrente mdia na carga e em cada

diodo:

2 22 2 0,9 LmedLmedVV V

IR R R

Retificador 1 de onda completa com ponto mdio

Se a conduo for contnua e a corrente possuir pouca

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

muito grande, ento pode-se considerar:

Lef LmedI I

20,45Dmed

VI

R

Carga RL:

Corrente eficaz em cada diodo:

0,707Def LmedI I

Retificador 1 de onda completa com ponto mdio

Para conduo contnua e

corrente com pouca

ondulao, ou seja, se a

constante de tempo do circuito

for muito grande.

Carga RL:

ngulo de conduo dos diodos:

180o

Retificador 1 de onda completa com ponto mdio

Retificador 1 de onda completa com ponto mdio

Demo

Demo:

Formas de onda no retificador de onda completa.

Exemplos

Exemplo 5.6 do livro Eletrnica de Potncia (Ahmed):

O retificador de onda completa da figura abaixo

alimentado por uma fonte de 115 V, 60 Hz. Se a

resistncia de carga for de 100 , determine:

A tenso mdia de sada;

A corrente mdia na carga;

A potncia entregue carga;

A potncia na entrada;

A eficincia do retificador;

O fator de ondulao;

O fator de forma.

Tarefas

Exemplo 5.6 do livro Eletrnica de Potncia (Ahmed):

O retificador de onda completa da figura abaixo

alimentado por uma fonte de 150 V, 60 Hz. Se a

resistncia de carga for de 150 , determine:

A tenso mdia de sada;

A corrente mdia na carga;

A potncia entregue carga;

A potncia na entrada;

A eficincia do retificador;

O fator de ondulao;

O fator de forma.

Circuito do retificador:

Estudo do comportamento do transformador:

Retificador 1 de onda completa com ponto mdio

Estudo do comportamento do transformador:

1 2 0,707S ef S ef LmedI I I

1 2 1s ef s efS V I

20,9

Lmedef

VV

1 0,7070,9

Lmeds Lmed

VS I

1 0,785s Lmed LmedS V I

2 1 2 1,57s s Lmed LmedS S S V I

L Lmed LmedP V I

2 1,57 LS P

Significa o uso de um

transformador 1,57 vezes

maior que a carga.

Retificador 1 de onda completa com ponto mdio

Carga resistiva:

Retificador 1 de onda completa em ponte

Circuito do retificador

Etapas de operao

Carga resistiva:

Retificador 1 de onda completa em ponte

22

2 20,9Lmed

VV V

Tenso e corrente mdia na carga:

2 2 0,9o oLmed

V VI

R R

Carga RL = Carga resistiva pura:

Retificador 1 de onda completa em ponte

Circuito do retificador

Estudo do comportamento do transformador (carga RL):

Retificador 1 de onda completa em ponte

Retificador 1 de onda completa em ponte

Estudo do comportamento do transformador (carga RL):

2

2

2

0

1

2ef LmedI I d t

2ef LmedI I

20,9

Lmedef

VV

2 2 20,9

Lmed Lmedef s ef

V IS V I

2 1,11 Lmed LmedS V I

L Lmed LmedP V I

2 1,11 LS P

Significa o uso de um

transformador 1,11 vezes

maior que a carga.

Tenso de pico reversa nos diodos:

Retificador 1 de onda completa em ponte

22DpV V

Demo

Demo:

Formas de onda no retificador de onda completa.

Retificador 1 de onda completa em ponte

Exemplos

Exemplo 5.7 do livro Eletrnica de Potncia (Ahmed):

O retificador de onda completa da figura abaixo

alimentado por uma fonte de 120 V. Se a resistncia de

carga for de 10,8 , determine:

A tenso de pico na carga;

A tenso mdia na carga;

A corrente mdia na carga;

A corrente mdia em cada diodo;

A potncia mdia na sada;

A eficincia do retificador;

O fator de ondulao;

O fator de potncia.

Tarefas

Exemplo 5.7 do livro Eletrnica de Potncia (Ahmed):

O retificador de onda completa da figura abaixo

alimentado por uma fonte de 150 V. Se a resistncia de

carga for de 10 , determine:

A tenso de pico na carga;

A tenso mdia na carga;

A corrente mdia na carga;

A corrente mdia em cada diodo;

A potncia mdia na sada;

A eficincia do retificador;

O fator de ondulao;

O fator de potncia.

Prxima aula

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

Conversores CA-CC:

1. Retificadores monofsicos controlados (meia onda).