Quinta aula

Reflexões (J.S. Nobre)





“Quem se exalta será humilhado, mas quem se humilha será
exaltado”.
É do Evangelho esta máxima que nos ensina a humildade como
a mais bela das virtudes.
Procure ser menor do que lhe quer fazer a sua vaidade. Nunca
se julgue melhor, nem mais importante do que ninguém. Nunca
se pense indispensável ou insubstituível em seu trabalho, pois
ninguém o é. Somente Deus é indispensável.
A história humana está repleta desses grandes que foram
substituídos por outros e não fizeram falta alguma.
Quanto menor você se fizer, mais admirado e estimado você
será por todos que o cercam.
Eletrônica de Potência




Circuitos e Retificadores com Diodos;
Capítulo 3, págs. 44 à 49 do livro texto;
Aula 8;
Professor: Fernando Soares dos Reis;
Sumário





3.1 Introdução;
3.2 Diodos com Cargas RC e RL;
3.3 Diodos com Cargas LC;
RESUMO;
PROBLEMAS;
Capítulo 3
3.1 Introdução
As aplicações dos diodos para a conversão
de energia CA em CC serão introduzidas.
 Os conversores de CA em CC são normalmente conhecidos como retificadores;
 Os retificadores a diodo fornecem uma
tensão CC de saída fixa;
 Durante todo o nosso estudo assumimos o
diodo como sendo um componente ideal;

i
v
Ideal
3.2 Diodos com Cargas RC e RL


A continuação vamos estudar o comportamento de
circuitos simples com diodos;
1
Circuito RC;
V  Ri 
i dt  v
Vs  vR  vC
s

C
C
Vs
it  
R
t  0
e

t
RC
3.2 Diodos com Cargas RC e RL
Vs
it  
R
e

t
RC
t



1 t
RC
vC t    i dt  VS 1 e 
C 0


 = RC é conhecido como constante de tempo
3.2 Diodos com Cargas RC e RL
Vs
it  
R
di
Vs  vR  vL  Ri  L
dt
R
t 

1  e L 




di
vL t   L  VS e
dt
t
R
L
3.2 Diodos com Cargas RC e RL


Se t >> L/R, a tensão no indutor tende a zero e corrente IS = VS/R;
Se então for feita uma tentativa de abrir a chave....
di
vL t   L  VS e
dt
Vs
it  
R
t
R
L
R
t 

1  e L 




 = L/R é conhecido como constante de tempo
3.2 Diodos com Cargas RC e RL

Para solucionar este problema utilizamos o
diodo de roda livre;
Exemplo 3.1

No CKT abaixo tem-se: R=44 , C=0,1 F e tensão inicial
no capacitor V0=220V. Se a chave S1 for fechada em t=0,
determinar (a) a corrente de pico do diodo, (b) a energia
dissipada no resistor R e (c) a tensão no capacitor em t=2 s.
Exemplo 3.1

No CKT abaixo tem-se: R=44 , C=0,1 F e tensão inicial no capacitor
V0=220V. Se a chave S1 for fechada em t=0, determinar (a) a corrente de pico do
diodo, (b) a energia dissipada no resistor R e (c) a tensão no capacitor em t=2 s.
(a)
V0
200
Ip 

R
44
1
1
2
6
2
W

C
V

0
,
1
10
220
 2,42 mJ
(b)
0
2
2
(c)
vC t  2s   V0 e

t
RC
 220 e

2 s
4, 4 s
 139,64 V
3.3 Diodos com Cargas LC e RLC
di 1
Vs  L   i dt  vC t  0
dt C
3.3 Diodos com Cargas LC e RLC
Vs  L
di 1
  i dt  vC t  0
dt C
Se i (t=0)=0 e vC (t=0)=0 então:
it   Vs
C
sen t  I p sen t
L
1
vC t  
C
 i dt  V 1  cos t 
t
0
S
Onde:
I p  Vs
C
L

1
LC
Exemplo 3.2

No CKT abaixo tem-se: L=80 H, C=20 F e tensão inicial
no capacitor V0=220V. Se a chave SW for fechada em t=0,
determinar (a) a corrente de pico do diodo, (b) o tempo de
condução do diodo e (c) a tensão final no capacitor.
di 1
L   i dt  vC t  0  0
dt C
(a)
Exemplo 3.2

No CKT abaixo tem-se: L=80 H, C=20 F e tensão inicial no capacitor
V0=220V. Se a chave SW for fechada em t=0, determinar (a) a corrente de pico do
diodo, (b) o tempo de condução do diodo e (c) a tensão final no capacitor.
L
di 1
  i dt  vC t  0  0
dt C
it   V0
i p  220
(b)
t  t1  
(c)
1
vC t  
C
LC  

t
0
C
sen t
L
20
 110 A
80
20 80  125,66 s
i dt  V0   V0 cos t
vC     220 cos   220V
Problemas

3.3 - Página 114 Um circuito com diodo é mostrado na figura.
Com R=220  e C=10 F. Se a chave CH1 for fechada em t=0,
determinar a expressão para a tensão sobre o capacitor e a perda
de potência no circuito;
RESUMO

As leis básicas de CKTs são essenciais
para uma boa compreensão dos
fenômenos estudados;