Slide 1 - Engenharia Eletrica

1.5 – Aplicações de Diodos
I) Retificadores
I.a) Retificador de Meia-onda
vS = VS.sen(ωt)
Característica de Transferência
(D bloqueado)
vS  VDo  vO  0
Para
vS  VDo
 vO  (vS  VDo )
R
R  rD
(D conduzindo)
Considerações quanto à representação do diodo:
Se:
rD << R  vO ≈ vS – VDo (Modelo de Queda de Tensão Constante)
e se: VS >> VDo  vO ≈ vS
(Modelo de Diodo Ideal)
E se VS = 100mV ??
Dimensionamento dos Diodos
- Tensão de Pico Reversa (VPR)
VPR  VO  VS
- Corrente Máxima (IDmax)
I D max 
VS  VDo VS

R  rD
R
I.b) Retificadores de Onda Completa
● com Tap-Central
Característica de Transferência
VPR  VS  VO  2.VS
I D max 
Resposta no tempo
(considerando sinal senoidal)
VS  VDo VS

R  rD
R
● em Ponte
Característica de Transferência
VPR  VO  VDo  VS  VDo  VS
I D max 
Resposta no tempo
(considerando sinal senoidal)
VS
R
Capacitor de Filtro:
tensão (V)
vO
0
(sem carga)
T
tempo
2T
Tensão (V)
vO
0
(com carga)
T
tempo
2T
 = R.C
T
Tensão (V)
VI
 Carga do capacitor
ΔV
DT

0

 Descarga do capacitor
T
2T
Determinação do ripple (ΔV)
DV  VI  VI .e
T
Para onda completa:
RC
Como RC >> T  e
assim:
T
RC
 1
VI T
VI
DV 

RC f .RC
T
RC
fonda completa = 2.fmeia-onda
Logo, para mesmo ripple (ΔV)
Conda completa = ½ Cmeia-onda
Exemplo:
Determine o valor do capacitor de filtro de um retificador em ponte de
diodos para que o ripple máximo sobre uma carga de 100 seja de 1V.
Considere que o sinal de entrada seja uma senoide de 60Hz / 12VRMS
25V
0V
-25V
200A
Initial Surge Current
100A
Repetitive Diode Current
0A
0s
10ms
20ms
30ms
40ms
50ms
Time
Retificador de meia-onda - Simulação no PSPICE
60ms
Dimensionamento dos Diodos
Sem capacitor de filtro:
Meia-onda
Tap Central
Ponte
VPR
VI
2.VI
VI
IDmax
VI/RP
VI/RP
VI/RP
Meia-onda
Tap Central
Ponte
Com capacitor de filtro:
Capacitor
de Filtro
C
VI
DV . f .R
C
VI
DV .2 f .R
C
VI
DV .2 f .R
VPR
2.VI
2.VI
VI
IDmax
IP
IP/2
IP/2