Electrónica de Potência Trabalho Prático 1

Electrónica de Potência
Trabalho Prático 1
Nome: ________________________________________ N.º Mec: _______
Nome: ________________________________________ N.º Mec: _______
Turma: P3
Grupo: 8
Objectivos:
- Montagem e ensaio de diversos circuitos de rectificação;
1- Medida da resistência de saída do transformador:
Pelo teorema de Tévenin temos:
Ro
+
V
RL
Vo
-
em que: Vo = V*RL/(RL+Ro)
Com a saída em vazio foram feitas as seguintes medições:
Vpp = 25V
Com a saída carregada com 3 resistências de 47 ohm temos uma resistência
equivalente de 15.667 ohm , a tensão de saída foi:
Vpp = 22V
Como Ro = RL*(Vo-V)/V, com:
Ro RL Vo V-
Resistência de saída
Resistência de carga
Tensão em vazio
Tensão em carga
Temos uma resistência de saída Ro=2.136 ohm .
2 – Montagem do rectificador de meia onda:
16_0_16
1N4007
220V_AC
47R
A tensão de pico na saída é de aproximadamente 22V de pico, como seria de
esperar pois:
_
V = 16*v2 = 22.627 V, com
tensão RMS sendo 16V
Logo a tensão na resistência (VL)
será a tensão V menos a queda
de tensão no díodo, esta na
ordem dos 0.6V
VL = V – 0.6 = 22.027 V
No díodo teremos aplicada uma
tensão de condução máxima de
aproximadamente 0.6 V e uma
tensão inversa máxima de 22.627
V, os resultados experimentais
foram de 0.8 V e 23 V
respectivamente.
3 – Rectificador de onda completa:
T1
220V_AC
1N4007
_
47R
Este caso é em tudo
semelhante ao anterior, só
difere em ter mais um
rectificador de meia onda
ligado em paralelo com o já
existente, rectificando assim
o semi-ciclo negativo.
Temos na mesma uma
tensão de pico aplicada na
carga de 22V de pico devido
às mesmas razões descritas
anteriormente.
Também de notar que as
tensões inversas máximas
nos díodos duplicam nesta
montagem, passando de
23V para 45V, como seria de
esperar.
4 – Circuitos de filtragem:
a – meia onda:
1N4007
16_0_16
220V_AC
C
47R
O valor do ripple foi diminuindo
com o aumento da capacidade do
condensador, ficando:
C=1000uF è Vr=5.8V ;
Vmin=15V
Vmed=Vmin+Vr/2=17.9V
C=2200uF è Vr=2.4V ;
Vmin=17V
Vmed=18.2V
C=3300uF è Vr=2V ; Vmin=17V
Vmed=18V
Os valores teóricos seriam, usando a aproximação de descarga linear do
condensador :
Vr=Vmax/(f*C*RL)
Vmed=Vmax-Vr/2
Para C=1000uF è Vr=9.36V ; Vmed=17.32V
Para C=2200uF è Vr=4.22V ; Vmed=19.89V
Para C=3300uF è Vr=2.84V ; Vmed=20.58V
A diferença entre os valores medidos e os teóricos deve-se sobretudo ao
carácter da aproximação linear de descarga do condensador, não deixando no
entanto de os valores teóricos servirem de majorante tanto como para a tensão
média como para o ripple.
Medição da corrente nos díodos:
1N4007
16_0_16
220V_AC
C
47R
R1
Ao intercalar uma resistência R1 no
circuito de 1 ohm retiramos
indirectamente o valor da corrente
instantânea que passa no díodo.
Para os valores de C de 1000uF,
2200uF e 3300uF tivemos
respectivamente as correntes de pico
de 2.9A, 2.5A e de 2.3A.
b – onda completa:
16_0_16
220V_AC
1N4007
_
Voltando ao rectificador de onda
completa filtra-se a saída com um
condensador C, sendo estes os
valores experimentais:
C=1000uF è Vr=2.7V ; Vmin=18V
Vmed=Vmin+Vr/2=19.35V
C=2200uF è Vr=1.32V ; Vmin=19V
Vmed=19.66V
C=3300uF è Vr=0.92V ; Vmin=19V
Vmed=19.46V
C
47R
Os valores teóricos seriam, usando a aproximação de descarga linear do
condensador :
Vr=Vmax/(2*f*C*RL)
Vmed=Vmax-Vr/2
Para C=1000uF è Vr=4.68V ; Vmed=19.66V
Para C=2200uF è Vr=2.12V ; Vmed=20.94V
Para C=3300uF è Vr=1.42V ; Vmed=21.29V
A diferença entre os valores medidos e os teóricos deve-se sobretudo ao
carácter da aproximação linear de descarga do condensador, não deixando no
entanto de os valores teóricos servirem de majorante tanto como para a tensão
média como para o ripple.
Medição da corrente nos díodos:
1N4007
16_0_16
220V_AC
_
C
47R
R1
Ao intercalar uma resistência R1 no
circuito de 1 ohm retiramos
indirectamente o valor da corrente
instantânea que passa no díodo.
Para os valores de C de 1000uF,
2200uF e 3300uF tivemos
respectivamente as correntes de pico
de 1.7A, 1.36A e de 1.36A.