ENG_Cktos Eletrônicos_Aula_03_SMP

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ENGENHARIA ELÉTRICA
CIRCUITOS ELETRÔNICOS
SÃO MIGUEL PAULISTA
AULA 03
PROFº FABIO BERTOGNE DE ANDRADE
fabio.andrade@cruzeirodosul.edu.br
ENGª ELÉTRICA – CKTOS ELETRÔNICOS – SÃO MIGUEL PAULISTA
ANÁLISE DE CARACTERÍSTICAS DO DIODO
Qualquer dispositivo eletroeletrônico possui suas características de funcionamento, estas características se
apresentam em uma folha de dados chamada DATASHEET.
Estas folhas de dados apresentam tabelas de valores operacionais e gráficos de comportamento do
dispositivo. Vamos analisar agora algumas características indicadas para os diodos.
A tabela ao lado apresenta algumas
características operacionais dos
diodos retificadores.
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ANÁLISE DE CARACTERÍSTICAS DO DIODO
Outra dado fornecido no datasheet dos dispositivos é seu gráfico de funcionamento. Na figura abaixo vemos
o gráfico do diodo retificador.
Região de Polarização Reversa: Corresponde
a região em que o diodo se encontra polarizado
reversamente, em que há correntes desprezíveis
(nA), sem haver ruptura. Esta corrente
denomina-se corrente de fuga.
Região de Ruptura: Corresponde à tensão de
ruptura que começa a arrancar os elétrons da
estrutura cristalina danificando o material e
começa a ter circulação de corrente.
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ANÁLISE DE CARACTERÍSTICAS DO DIODO
Região Exponencial: Corresponde à região em
que, apesar do diodo estar polarizado
diretamente, em virtude da zona de depleção, a
corrente ainda é muito pequena, até que se
atinja a tensão de 0,6 V, denominada tensão de
joelho.
Região
Linear
0,6 V
Região Linear: O comportamento da corrente e
tensão é uma reta o que significa que está
presente um efeito resistivo no diodo, que
corresponde à resistência de corpo do diodo Rc
(aproximadamente 10 Ω).
No caso da polarização direta, chamada REGIÃO DIRETA, temos os seguintes pontos notáveis:
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MODELOS DE ANÁLISE DE UM DIODO
Para analisar um sistema, o primeiro passo é sempre adotar um modelo. Para os diodos é possível trabalhar
com três modelos diferentes para representar o comportamento de um diodo.
Modelo Ideal: Resolve a maioria dos casos e o modelo correspondente a uma chave analógica ideal
conforme ilustram as figuras abaixo.
Polarização Direta Polarização Reversa
Representação
Gráfica
Resumo
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MODELOS DE ANÁLISE DE UM DIODO
Modelo com Tensão de Joelho
Polarização Direta Polarização Reversa Representação Gráfica
V
(> 0,6V)
D D
V
(< 0,6V)
0,6 V0,6 V
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MODELOS DE ANÁLISE DE UM DIODO
Modelo com Tensão de Joelho e Resistência de Corpo
Polarização Direta Polarização Reversa Representação Gráfica
0,6 V0,6 V
D D
V
(> 0,6V)
V
(< 0,6V)
RD
RD
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CIRCUITOS COM DIODOS - RETIFICADORES
As tensões de linha disponível para
alimentação dos diversos
equipamentos eletroeletrônicos são
sinais alternados representados por
uma senóide.
Sinais Alternados
Nesta forma de onda, temos:
• Vp = valor de pico
• Vpp = 2Vp = Valor de pico a pico
• V(t) = Vp . sen(ω.t)
Porém a maioria dos dispositivos que compõem os circuitos
eletrônicos devem ser alimentados por sinais de tensão
contínua. Portanto precisamos transformar sinais alternados em
sinais contínuos, nosso ponto de partida é estudar os
CIRCUITOS RETIFICADORES.
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CIRCUITOS COM DIODOS - RETIFICADORES
Antes de abordar-se circuitos retificadores, é importante conceituar o que vem a ser o valor eficaz de uma
grandeza: “a tensão eficaz de uma tensão alternada corresponde ao valor equivalente de tensão contínua
que fornece a mesma potência a uma determinada carga”, portanto, para o caso de um sinal senoidal
conforme abaixo, podemos calcular a potência média (Pm) fornecida a um resistor RL da seguinte forma:
➢ Para determinarmos a tensão eficaz partimos da potência média:
Pm =
1
T
න
0
T v2
RL
dt
➢ Fazendo as simplificações e substituições temos a tensão eficaz
dada por:
Vef =
𝑽𝒑
𝟐
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CIRCUITOS COM DIODOS - RETIFICADORES
Esquematicamente representamos um transformador em um circuito elétrico conforme a figura abaixo. Nos
transformadores utilizados e disponíveis no mercado, existem perdas no cobre (efeito Joule) e perdas no
ferro (correntes induzidas de Foulcault e Histerese). Entretanto, na maioria das situações o modelo de
transformador ideal é suficiente para a análise de circuitos eletrônicos.
Transformadores
Portanto, um transformador ideal não apresenta perda de potência por
efeito Joule e nem perdas de fluxo de campo magnético. Neste contexto,
podemos equacionar as seguintes relações:
Φ1 = Φ2
V1
V2
=
V1
V2
=
I2
I1
 V1 . I1 = V2 . I2
 N1 . I1 = N2 . I2
N1
N2
=
I2
I1
P1 = P2
N1
N2
=
I2
I1


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