Retificadores Monofásicos de Onda Completa Nikolas Libert Aula 3A Eletrônica de Potência ET53B Tecnologia em Automação Industrial Retificador com Ponto Médio – Carga Resistiva Retificador de Onda Completa com Ponto Médio e Carga Resistiva Uso de dois diodos e transformador com derivação central. D1 v1(ωt) + vE(ωt) + vE(ωt) D2 - DAELT ● Nikolas Libert ● + vS R - iS 2 Retificador com Ponto Médio – Carga Resistiva Semiciclo Positivo D1 + vE1 + vE2 - + Semiciclo Negativo vS R D1 - iS D2 O diodo D1 está diretamente polarizado. A tensão na saída será positiva e igual a vE1. DAELT ● Nikolas Libert ● + vE1 + vE2 - + vS R - iS D2 O diodo D2 está diretamente polarizado. A tensão na saída continuará positiva e será igual a -vE2. 3 Retificador com Ponto Médio – Carga Resistiva + vE + vE - D1 vS R iS + - D2 vE(ωt) vp π v Sef =v E = √2 vp i Smed =2 πR i Sef = R √2 vp i Dmed = πR Tensão e corrente de pico no diodo: v Dp=2 v p ωt ωt iS vp/R Vp Corrente eficaz e média no diodo: Vp i Def = 2R 4π vp Tensão e corrente eficaz na carga: vp 3π vS Tensão e corrente média na carga: vp v Smed =2 π 2π ωt vD2 ωt vD1 vp i Dp = R 2vp ωt 2vp DAELT ● Nikolas Libert ● Retificador com Ponto Médio – Carga Resistiva Os diodos devem suportar uma tensão de pico reversa que equivale ao dobro do pico na carga. A tensão média na carga é o dobro que para um retificador de ½ onda. A corrente de pico nos diodos é igual a corrente de pico na carga, embora a corrente média seja a metade (apenas um diodo conduz por semiciclo). É necessário um transformador com derivação central. DAELT ● Nikolas Libert ● Retificador com Ponto Médio – Carga Indutiva Retificador de Onda Completa com Ponto Médio e Carga Indutiva Adição de um indutor em série com a resistência de carga. D1 v1(ωt) + vE(ωt) + vE(ωt) D2 - DAELT ● Nikolas Libert ● + vS - vR R iS + L vL - 6 Retificador com Ponto Médio – Carga Indutiva D1 + vE(ωt) + vE(ωt) D2 - + vS vR R iS vE(ωt) + L vL - vp π 2π - 3π 4π ωt vS vp Tensão e corrente média na carga: v Smed =v Rmed +v Lmed =v Rmed +0 vp vp v Smed =2 π i Smed =2 πR ωt iS ωt vD2 Como no caso sem indutor! ωt As correntes eficazes devem mudar: Cálculo por transformada de fourrier. vD1 2vp ωt 2vp DAELT ● Nikolas Libert ● Retificador com Ponto Médio – Carga Indutiva D1 + vE(ωt) + vE(ωt) D2 - + vS vR R iS - v Smed vp i Sef ≃i Smed = =2 R πR i Sef vp i Def ≃ =√ 2 πR √2 + L vL vp π - 2π 3π 4π ωt vS vp Para indutâncias altas Correntes no circuito: vE(ωt) - iS ωt iSmed iD1 iD2 ωt ωt ωt DAELT ● Nikolas Libert ● Retificador em Ponte – Carga Resistiva Retificador de Onda Completa em Ponte com Carga Resistiva Uso de quatro diodos. Não há necessidade de transformador. D1 vE(ωt) - D3 DAELT ● Nikolas Libert ● + iS vS D4 R + D2 - 9 Retificador em Ponte – Carga Resistiva Semiciclo Positivo D1 vE(ωt) + IS vS D4 - Os diodo D1 e D4 estão diretamente polarizados. A tensão na saída será positiva e igual a VE. DAELT ● Nikolas Libert ● D1 vE(ωt) + D3 - D2 + IS vS D4 R D3 - D2 R + Semiciclo Negativo - Os diodos D2 e D3 estão diretamente polarizados. A tensão na saída continuará positiva e será igual a -VE. Retificador em Ponte – Carga Resistiva D1 D3 D2 + vp iS vS π R vE(ωt) + - vE(ωt) vp i Smed =2 πR √2 i Sef = ωt iS vp/R Vp R √2 ωt VD2,vD3 Corrente eficaz e média no diodo: Vp i Def = 2R vp i Dmed = πR Tensão e corrente de pico no diodo: v Dp =v p ωt vp Tensão e corrente eficaz na carga: v Sef =v E = 4π vS Tensão e corrente média na carga: vp 3π - D4 vp v Smed =2 π 2π ωt vp VD1,vD4 vp i Dp = R ωt vp DAELT ● Nikolas Libert ● Retificador em Ponte – Carga Resistiva vE(ωt) D1 iS D4 + R D3 vE(ωt) + - D2 vp π 2π vS - 3π 4π ωt vS vp No retificador em ponte, a tensão reversa sobre os diodos será metade da tensão para o retificador com ponto médio. ωt iS vp/R ωt VD2,vD3 ωt vp VD1,vD4 ωt vp DAELT ● Nikolas Libert ● Retificador em Ponte – Carga Indutiva Retificador de Onda Completa em Ponte com Carga Indutiva Adição de um indutor em série com a resistência de carga. D1 + R vE(ωt) + D3 D2 + - vS D4 DAELT ● Nikolas Libert ● vR - iS + L vL - 13 Retificador em Ponte – Carga Indutiva D1 vE(ωt) + - D2 vS D4 L vp π IS 2π 3π 4π ωt R D3 + vE(ωt) vS - vp Tensão e corrente média na carga: v Smed =v Rmed +v Lmed =v Rmed +0 vp vp v Smed =2 π i Smed =2 πR ωt iS ωt VD2,vD3 Como no caso sem indutor! Mesmas formas de onda do retificador de ponto médio ωt vp VD1,vD4 Com exceção da tensão reversa sobre o diodo. DAELT ● Nikolas Libert ● ωt vp Exercício 25 Ω + vE + vD1 - vS iS D2 Calcule, a tensão média e de pico no diodo, iSef e vSef. Considerando o indutor, encontre vSmed e iSmed. DAELT ● Nikolas Libert ● 10mH 127V/60Hz Desconsiderando o indutor, esboce as formas de onda vE, vS, D1 + iS e vD1. 1:1:1 Referências BARBI, Ivo. Eletrônica de Potência, 6ª Edição, Ed. do Autor, Florianópolis, 2006. AHMED, Ashfaq. Eletrônica de Potência, Prentice Hall, 1ª ed., São Paulo, 2000. DAELT ● Nikolas Libert ● 16
