RETIFICADORES MONOFÁSICOS DE MEIA-ONDA
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RETIFICADORES MONOFÁSICOS DE MEIA-ONDA PARTE I Prof. Azauri A. de Oliveira Jr. RETIFICADOR MONOFÁSICO DE MEIA-ONDA (ESTRUTURA BÁSICA) DIODO ii vp i0 A C RETIFICADOR NÃO CONTROLADO vAK Zp v0 = vcarga vi CARGA vi v AK vo vs B v0 vcarga D SCR ii vp v s v p vi i0 A C vAK Zp v0 = vcarga vi CARGA i0 i i vs B D RETIFICADOR CONTROLADO DIODO SEMICONDUTOR DE POTÊNCIA ESTRUTURA FÍSICA E CARACTERÍSTICAS ESTÁTICAS +IA Corrente de dispersão reversa Anodo -VA Queda de Tensão Direta +VA Catodo Ruptura por Avalanche DIODO SEMICONDUTOR DE POTÊNCIA CARACTERÍSTICAS DINÂMICAS Características de disparo – “turn-on” Características de bloqueio – “turn-off” MODELOS DE DIODOS Chave Ideal Características Dinâmicas – ton = toff = 0 TIRISTORES – A ESTRUTURA DE 4 CAMADAS A P ANODO - A N GATE - G OU PORTA CATODO - K G P N K SCR – SILICON CONTROLLED RECTIFIER MODELO DOS DOIS TRANSISTORES A IA IB1 T1 (PNP) A IC2 IC1 G K T2 (NPN) G IG IB2 IK K SCR – SILICON CONTROLLED RECTIFIER CARACTERÍSTICAS ESTÁTICAS A G K IA ON OFF OFF VAK CARACTERÍSTICAS ESTÁTICAS IDEAIS SCR – SILICON CONTROLLED RECTIFIER CARACTERÍSTICAS DINÂMICAS A G K Chave Ideal Características Dinâmicas – ton = toff = 0 RETIFICADOR MONOFÁSICO DE MEIA-ONDA (ESTRUTURA BÁSICA) DIODO ii vp i0 A C RETIFICADOR NÃO CONTROLADO vAK Zp v0 = vcarga vi CARGA vi v AK vo vs B v0 vcarga D SCR ii vp v s v p vi i0 A C vAK Zp v0 = vcarga vi CARGA i0 i i vs B D RETIFICADOR CONTROLADO TOPOLOGIAS DO RETIFICADOR RELACIONADAS AOS ESTADOS DE CHAVEAMENTO DO DIODO (OU SCR IDEAL) ii vp DIODO OU (SCR) EM CONDUÇÃO i0 A C v AK 0 v0 vi vcarga vAK Zp v0 = vcarga vi CARGA vs v p vi v p v0 v p vcarga i0 i i vs B Ângulo de Corte D ii vp i0 A C Ângulo de Condução vAK Zp DIODO (OU SCR) EM BLOQUEIO v0 = vcarga vi vs B Ângulo de Disparo D CARGA v0 vcarga v AK v i v0 v i vcarga i0 i i 0 vi v s v p RETIFICADOR MONOFÁSICO DE MEIA-ONDA (CARGA RESISTIVA) RETIFICADOR CONTROLADO RETIFICADOR NÃO CONTROLADO ii i0 A ii C i0 A C vAK vs vAK vi v0 = vR B R vs vi D ii B i0 A vi i0 A C vAK v0 = vR B R D ii C vAK vs v0 = vR D DIODO (OU SCR) EM BLOQUEIO R vs vi v0 = vR B D DIODO (OU SCR) EM CONDUÇÃO R RETIFICADOR NÃO CONTROLADO COM CARGA RESISTIVA - FORMAS DE ONDA Tensão da Fonte ii i0 A C Tensão na Carga vAK vs vi v0 = vR B R D Tensão no Diodo Potência na Fonte e na Carga RETIFICADOR CONTROLADO COM CARGA RESISTIVA - FORMAS DE ONDA Tensão da Fonte ii i0 A C Tensão e corrente na Carga vAK vs vi v0 = vR R Tensão no SCR B D Potência na Fonte e na Carga RETIFICADOR MONOFÁSICO DE MEIA-ONDA (CARGA INDUTIVA) ii ii i0 A C vR vi R vs v0 vL B ii B i0 vi ii vL B D DIODO (OU SCR) EM BLOQUEIO L C vAK vs vL i0 R v0 R D A vR vR v0 L C vAK vs vi D A C vAK vAK vs i0 A vi vR R vL L v0 L B D DIODO (OU SCR) EM CONDUÇÃO RETIFICADOR NÃO CONTROLADO COM CARGA INDUTIVA - FORMAS DE ONDA ii i0 A C Tensão da Fonte vAK vs vi vR R vL L v0 Corrente B D Tensão de saída Potência na Fonte Potência em R Tensão em R Tensão em L Potência em L Tensão no Diodo RETIFICADOR CONTROLADO COM CARGA INDUTIVA - FORMAS DE ONDA ii A C vAK vs Tensão da Fonte i0 vR vi R v0 Corrente vL B L D Potência na Fonte Tensão de saída Tensão em R Potência em R Tensão em L Tensão no SCR Potência em L VARIAÇÕES DA CORRENTE E DA TENSÃO NA CARGA COM O ÂNGULO DE DISPARO 00 900 1200 Retificadores Monofásicos de Meia-Onda Curvas de Projeto RETIFICADOR MONOFÁSICO DE MEIA-ONDA NÃO CONTROLADO Ângulo de Condução – Carga RL ii i0 A C vAK vs vi vR R vL L v0 B D sen e / tan . sen 0 00 RETIFICADOR MONOFÁSICO DE MEIA-ONDA NÃO CONTROLADO Correntes média e rms normalizadas – Carga RL ii i0 A C vAK vs vi vR R vL L v0 B D iN sen.t e .t / tan .sen iN i .t ; I base Z R 2 .L 2 IN 1 2. 0 I base 2 .V ; Z arctan .L R iN .dt ; I RN 1 2. 2 0 iN .dt RETIFICADOR MONOFÁSICO DE MEIA-ONDA CONTROLADO Ângulo de Condução – Carga RL ii i0 A C vAK vs vi vR R vL L v0 B D sen sen .e / tan RETIFICADOR MONOFÁSICO DE MEIA-ONDA CONTROLADO Corrente Média Normalizada – Carga RL ii i0 A C vAK vs vi vR R vL L v0 B D i N sen .t e . t / tan . sen i N i .t ; I base Z R 2 . L 2 IN 1 2. I base 2 .V Z ; arctan . L i N .dt R RETIFICADOR MONOFÁSICO DE MEIA-ONDA CONTROLADO Corrente RMS Normalizada – Carga RL ii i0 A C vAK vs vi vR R vL L v0 B D i N sen .t e . t / tan . sen i N i .t ; I base Z R 2 . L 2 I RN 1 2. I base 2 .V Z ; arctan . L i N2 .dt R
