Apresentação do PowerPoint

30/03/2017
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA
ELETRÔNICA 1 - ET74C
Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes
Aula 9 – RETIFICAÇÃO DE
ONDA COMPLETA
Curitiba, 31 março de 2017.
CONTEÚDO DA AULA
1. REVISÃO: retificador de meia onda
2. RETIFICADOR DUPLO DE MEIA ONDA (TAPE CENTRAL)
3. RETIFICADOR EM PONTE
4. ETAPA DE FILTRAGEM
5. CONSIDERAÇÕES SOBRE RIPPLE
6. REGULAÇÃO DE TENSÃO
7. EXERCÍCIOS
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1-Revisão: conversor estático
retificador
E1
conversor
indireto de
frequência
chopper
conversor
indireto de
tensão
E2
~
~
v1,f1
conversor
direto de
frequência
~
~
inversor
v2,f2
Fonte: Barbi, Ivo
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1-Revisão: CC & CA
*Grandeza elétrica de natureza contínua (direct current =DC)=> único
sentido da corrente na carga, ou seja, unidirecional.
Ex. CC pulsante.
V, I
V, I
CC pura
V, I
temp
o
tempo
*Grandeza elétrica de natureza alternada (alternating current=AC) =>
há mudança no sentido da corrente elétrica na carga.
V, I
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1-Revisão: valores notáveis de uma CA
*Para ondas senoidais:
Vrms  Vef 
Vmax
Vmax  Vef 2
2
*Equipamentos alimentados em CA são
especificados pelo valor EFICAZ ou RMS
*Valor médio de uma CA periódica (VDC) = 0
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1-Revisão:diagrama em blocos circuito retificador
v1
v1 > v2
concessionária
v2
transformador
retificador
filtro
carga
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1-Revisão: retificador de ½ onda
Região de condução de 0 a T/2
Região de condução de T/2 a T
VRL = Vmedio = VDC=Vmáx.0,318  diodo ideal
VRL = V medio = VDC=(Vmáx-VT).0,318  modelo simplificado
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2-Contextualização: Retificação Onda Completa
RETIFICADOR
de
TAPE CENTRAL ou
CENTER-TAP:
= Vo =VR=VDC
Diodo ideal:
VDC=0,636 Vmax
RETIFICADOR EM
PONTE
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2- Retificador duplo de ½ onda
Ou RETIFICADOR de TAPE CENTRAL
ou ainda CENTER-TAP:
Faz uso do transformador com um
terceiro terminal no lado secundário
denominado de tape central.
Ex.: 127V/15+15V, 127-220V/9+9V
✓SEMICICLO POSITIVO DA SENÓIDE
+
+
-
Admitindo modelo ideal do
diodo
+
VRL
Vs1
-
+
Vs2
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2- Retificador duplo de ½ onda
semiciclo negativo
Período de análise T/2 a T
-
Vs1
+
Vs2
+
Mesma polaridade da tensão na
carga
VRL
-
+
mesmo sentido da corrente
porém pulsada
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2- Retificador duplo de ½ onda
Frequência na
carga 2x da
fonte
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2- Tensão média e PIV duplo de ½ onda
Valor médio tensão (VDC)
Tensão de Pico Inversa – PIV, TPI, TPR
TPI
Vfonte
-
-
Vs1
+
-
Vcarga
Vs2
+
Vmedio
Diodo ideal:
VDC=0,636 Vmax
Vdiodo = VTPI =Vs1 + Vs2
TPI >= 2Vmax
Modelo simplificado:
VDC= 0,636 (Vmax -VT )
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3-Retificador em ponte ou ponte retificadora
-
+
Vai para
carga
Exemplos:
+
i)
+
ii)
-
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3-Análise do funcionamento 0 a t/2
b)
a)
+
c)
+
r
d)
+
+
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3-Análise do funcionamento no
intervalo de t/2 a T
-
Frequência na
carga 2x da
fonte
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3-Tensão média (VDC) e
Tensão de Pico Inversa (PIV, TPI,TPR)
TENSÃO MÉDIA
Tensão de Pico Inversa
• Diodo ideal:
PIV, TPI, TPR
VRL = Vmedio = VDC = 2 (Vmax)(0,318)
VDC = 0,636 Vmax
A
• Modelo simplificado:
B
VRL = Vmedio = VDC ≈ (Vmax-2VT).0,636
A
B
TPI, PIV, TPR ≥ Vmax
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Quadro Resumo Retificador 1
Onda Completa
Meia Onda
Tape-Central=Duplo
Meia Onda
Ponte
Retificadora
Número de diodos
1
2
4
Frequência de saída
Parâmetro
Freqentrada
2.Freqentrada
2.Freqentrada
Tensão Média na Carga –
VDC= VCC (V)
Vmáx/
2. Vmáx /
2. Vmáx /
Tensão Eficaz na Carga –
Vef (V)
Vmáx /2
Vmáx /2
Vmáx /2
Máxima tensão reversaPIV = TPI = TPR (V)
>Vmáx
>2. Vmáx
>Vmáx
Ripple -Fator de ondulação (%)
120
48
48
Capacidade de potência (VA) do
transformador em relação à
potência contínua na carga. (VA)
3,49xPDC
(primário e
secundário)
1,75xPDC (secundário)
1,23xPDC (primário)
1,23xPDC
(primário e
secundário)
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4-Filtro capacitivo (Boylestad sec 19.3)
A tensão de saída de um retificador aplicada numa carga é
unidirecional e pulsante, porém não é estável.
Durante um ciclo completo na saída, a tensão na carga aumenta a
partir de zero até um valor de pico e depois diminui de volta a zero.
Esse tipo de tensão CC (DC) não é o que a maioria dos circuitos
eletrônica precisam.
É necessário uma tensão estável ou constante, similar á produzida por
uma bateria.
TRANSFOR
MADOR
Para a obtenção deste
tipo de tensão
retificada na carga
utilizam-se filtros.
RETIFICADOR
C
A
R
G
A
CIRCUITO
RETIFICADOR
•1/2 onda
•Tape central
•Ponte
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FILTRO
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RL
carg
a
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4-Forma de onda após o filtro
• ½ Onda com filtro capacitivo:
Vcarga
CARGA DO CAPACITOR
DESCARGA DO CAPACITOR
temp
o
• Onda completa com filtro capacitivo:
Vcarga
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5-Considerações sobre o Ripple
Tensão de ondulação (Vr):
desvio da tensão na carga a
partir do seu valor médio.
Indica o grau de pureza de
uma CC. No caso de uma CC
pura, o ripple é zero.
r
Rippple (r): fator que indica o
“grau de pureza" de uma CC,
ou seja, no caso de uma CC
pura, totalmente constante, o
ripple é zero. Já conforme
maiores forem as variações
em torno de um valor
qualquer, maior será o ripple
e pior a fonte.
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5-Considerações sobre o Ripple
Vmedio
Vripple
tensão ripple( rms )
100%
tensão dc
V
r  r rms 100% (1)
Vdc
r
Onde:
Vr (rms) = valor eficaz da tensão
de ondulação (V)
VDC= valor médio da tensão (V)
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5-Expressões para determinação do
valor do filtro capacitivo
vc
I dc
2,4 I dc 2,4Vdc


(2)
C
RL C
4 3 fC
Vrrms 
Idc em
mA
Vdc  Vm 
C em μF
RL em
k
I dc
4,17 I dc
 Vm 
(3)
4 fC
C
Vm=Vpic Idc em
o
mA
C em μF
t
Substituindo em 1 a eq. 2, tem-se:
r (%) 
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Vr rms
2,4 I dc
2,4
100 
100 
100
Vdc
CVdc
RLC
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6-Regulação de Tensão
Para avaliar a variação da tensão de saída de uma fonte de tensão, ao
longo de uma faixa de operação do circuito, aplica-se o conceito de
regulação de tensão.
Regulação
VR 
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tensão sem carga - tensão com plena carga
tensão com plena carga
VNL  VFL
VNL= tensão sem carga (no load)
100%
VFL
VFL= tensão com carga (full load)
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7-Exercícios (Boylestad)
Respostas 2.18)
a) Vdc=-6,36V
b) Vdc= -6,14V
c) Vdc= -63,6V (ideal)
= -63,38V (modelo
simplificado)
Respostas ex. 28:
a) 107,04V
b) TPI >=170V
c) Imaxdiodo=168,3mA
d) Pdiodo=74,7mW
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7-Exercícios (Boylestad)
23) 6,98V, id=2,85mA
25) Vp=155,56V, VDC=49,47V
31) Vp=56,67V,
VDC=36,04V
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