EL65Jexp02 - Páginas Pessoais

EL65J – Eletrônica
Experimento 02 – Diodo Retificador.
Objetivos:
1 – Levantar a curva característica do Diodo Retificador.
2 – Montar e analisar os circuitos retificadores de ½ onda e onda completa,
determinando o fator de ondulação (ripple) e o ângulo de condução
Aluno:
______________________________________________________________
Data: _____/_____/_________
Turma: ________________
Instrumentos: (UTFPR)
Fonte simétrica.
Osciloscópio Digital.
Multímetro Digital - Proto-board.
Gerador de Funções.
Material:
Resistores: 100 Ω; 470 Ω; 1 KΩ.
4 diodos retificadores: 1N4004 ou equivalente
1 Capacitor eletrolítico: 100 uF / 25V
1 Capacitor eletrolítico: 1000 uF /25V .
LIVRO TEXTO PARA TODAS EXPERIÊNCIAS DE LABORATÓRIO:
Laboratório de Eletricidade e Eletrônica – Teoria e Prática
Autores: Francisco Gabriel Capuano e Maria Aparecida Mendes Marino
Editora: Érica.
Curva Característica do Diodo Retificador (experiência 39 do livro texto)
1) Com a chave seletora do ohmímetro na posição
e meça a polarização
direta e reversa do diodo retificador e anote no quadro 39.1,.
Pdireta
Preversa
Quadro 39.1
Monte o circuito da figura 39.13.
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Experimento 02 – Diodo Retificador.
2) Ajuste a tensão da fonte de tal forma a ter no diodo os valores de tensão (V D)
do quadro 39.2. Para cada caso, meça e anote a tensão no resistor R2 (V R2) e
calcule a corrente ID.
ID = (VR2/R2) (Obs: usar dois voltímetros.)
VD (V)
VR2 (V)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,75
ID (mA)
Quadro 39.2
3) Inverta a polaridade da fonte de tensão, conforme mostra a figura 39.14.
4) Repita o item 3 para os valores do quadro 39.3.
VD (V)
VR2 (V)
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
ID (mA)
Quadro 39.3
Circuito Retificador e Filtragem Capacitiva (experiência 40 do livro texto)
Monte o circuito retificador de ½ onda da figura 40.13.
Ajuste o Gerador de Sinais para f = 60 Hz e amplitude no máximo.
Com a chave S aberta (sem o capacitor), ligue o Canal 1 do osciloscópio sobre R.
Desenhe a forma de onda na metade superior da tela abaixo.
Anote os valores de Vmáx e VDC no quadro 40.1.
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Experimento 02 – Diodo Retificador.
Onde VDC para retificador de ½ onda é :
Vmax
VDC= -----------
Com o multímetro, meça e anote no quadro 40.1 a tensão DC sobre R1.
Com a chave S fechada (com filtro ou seja com o capacitor conectado), repita os
itens acima, desenhando a forma de onda na metade inferior da tela e medindo,
neste caso, Vrpp (tensão de ripple pico a pico). Anote os resultados no quadro 40.1
Valores
Sem o Filtro
Valores
Com o Filtro
VDCosc .
Vm = Vmáx
Vrpp
Vm
VDCmult .
VDCosc .
VDCmult .
Quadro 40.1
Fator de ondulação ( ripple) – Ângulo de condução.
Fator de ondulação ( ripple)
O fator de ondulação (ripple), equação (3), é definido como a razão entre o valor
eficaz da componente alternada (Vef(AC)) e o valor médio (VDC) do sinal em análise,
onde, o valor eficaz Vef(AC) é calculado pela equação (1) se a aproximação da
ondulação for para uma onda senoidal, e o valor médio VDC é dado pela equação
(2).
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Experimento 02 – Diodo Retificador.
Valor eficaz da ondulação AC
Aproximação para uma forma de onda senoidal
Vef ( AC ) 
VDC
Vrpp
2
V
)
 ef(AC

100
%
Fator de ondulação ou ripple
Ângulo de condução
(1)
2 2
VDC  Vm 
Valor médio da tensão de saída
Figura 1.
Vrpp
V
DC
 C  90 o  ( sen 1 (1 
Vrpp
))
Vm
Figura 1 – Retificador ½ onda com filtro capacitivo.
Ângulo de condução:
Ângulo de condução é o angulo em que o diodo conduz e fornece corrente ao
capacitor C e a carga R.
Na figura 1, V1 é a tensão de saída Vo para o ângulo Θ1, ou seja: V1 = Vm sen Θ1.
Vk é a tensão de saída Vo para o ângulo Θk, ou seja: Vk = Vm sem Θk = Vm sen 90o = Vm.
Logo, Vrpp é igual a: Vrpp = Vk - V1 = Vm - (Vm sen Θ1), e sendo sen1  (1 
O ângulo de condução será :
 C  90 o  ( sen 1 (1 
Vrpp
).
Vm
Vrpp
))
Vm
Anote os valores de Vm e Vrpp do circuito da fig 40.13, na tabela e calcule o
ângulo de condução e o fator de ripple.
Vm =
Vrpp =
b) O ripple (Eq. 3 )
a) O ângulo de condução. (Eq. 4)
Substitua o capacitor do circuito da fig 40.13 por um de 1000 uF, determine os
valores de Vm e Vrpp e preencha a tabela abaixo.
Vm =
Vrpp =
b) O ripple (Eq. 3 )
a) O ângulo de condução. (Eq. 4)
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(2)
(3)
(4)
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Experimento 02 – Diodo Retificador.
Monte o circuito retificador de onda completa da figura 40.15.
Repita os itens anteriores para este circuito, desenhando os sinais na tela abaixo e
preenchendo o quadro 40.3.
VDC para o retificador de onda completa é :
Valores
Sem o Filtro
Valores
Com o Filtro
Vm =Vmáx
Vrpp
2 Vmax
VDC= -----------
VDCosc .
Vm
VDCmult .
VDCosc .
VDCmult .
Quadro 40.3
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Experimento 02 – Diodo Retificador.
Com os valores de Vm e Vrpp do circuito da fig 40.15, calcule:
Vm =
Vrpp =
b) O ripple (Eq. 3 )
a) O ângulo de condução. (Eq. 4)
Substitua o capacitor do circuito da fig 40.15 por um de 1000 uF, determine os
valores de Vm e Vrpp e preencha a tabela abaixo.
Vm =
Vrpp =
b) O ripple (Eq. 3 )
a) O ângulo de condução. (Eq. 4)
Experiência 39 – Exercícios
1) Com os dados obtidos nos quadros 39.2 e 39.3, construa a curva característica
do diodo: I = f(V).
2) Como você pode identificar os terminais de um diodo com o ohmímetro?
3) Ao medir a polarização de um diodo retificador obteve-se um valor 0,00 (zero)
tanto para a polarização direta como para a reversa.
Como o diodo se apresenta? (está Normal, Em Curto Circuito ou Em Circuito
Aberto)
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Experimento 02 – Diodo Retificador.
4) Determine o ponto de trabalho do diodo para o circuito da figura 39.15,
utilizando sua curva característica mostrada ao lado.
5) Supondo diodos ideais no circuito da figura 39.16.Determine a leitura do
voltímetro para as posições das chaves A e B, conforme o quadro 39.4.
Chave A
1
1
2
2
Chave B
Voltímetro
1
2
1
2
Quadro 39.4
Experiência 40 – Exercícios
1 ) Dimensione um retificador de ½ onda para alimentar uma carga com 9VDC e
corrente máxima de 1A. (Exemplo no livro texto)
Especifique:
O transformador utilizado.
Os diodos e o capacitor.
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