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Eletrônica de Potência I RETIFICADORES MONOFÁSICOS NÃO CONTROLADOS DE MEIA ONDA Carga R, RL e RLE Prof. Breno Brito Miranda Departamento de Engenharia Elétrica Características A retificação é o processo de converter tensão e corrente alternadas em tensão e corrente contínuas; O objetivo é converter potência CA em potência CC; A retificação não controlada é realizada através do uso de diodos; A amplitude de saída CC é determinada pela amplitude de entrada CA; Os retificadores de meia são pouco utilizados na indústria. Retificador monofásico de meia onda - Carga R Retificador monofásico de meia onda – Carga R Retificador monofásico de meia onda – Carga R 𝑣𝑣𝑠𝑠 − 𝑣𝑣𝐷𝐷 − 𝑣𝑣𝑜𝑜 = 0, 𝑣𝑣𝐷𝐷= 0 𝑣𝑣𝑜𝑜 = 𝑣𝑣𝑠𝑠 Retificador monofásico de meia onda – Carga R 𝑣𝑣𝑠𝑠 − 𝑣𝑣𝐷𝐷 − 𝑣𝑣𝑜𝑜 = 0, 𝑣𝑣𝑜𝑜= 0, 𝑖𝑖𝑜𝑜 = 0 𝑣𝑣𝐷𝐷 = 𝑣𝑣𝑠𝑠 Retificador monofásico de meia onda – Carga R A componente CC da tensão de saída: Retificador monofásico de meia onda – Carga R Valor eficaz (rms) da tensão de saída: Retificador monofásico de meia onda – Carga R Valor eficaz (rms) da tensão de saída: Retificador monofásico de meia onda – Carga R Corrente de carga: Retificador monofásico de meia onda – Carga R Exemplo: Retificador monofásico de meia onda - Carga RL Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Retificador monofásico de meia onda – Carga RL 𝑣𝑣𝑠𝑠 − 𝑣𝑣𝐷𝐷 − 𝑣𝑣𝑜𝑜 = 0, 𝑣𝑣𝐷𝐷= 0 𝑣𝑣𝑜𝑜 = 𝑣𝑣𝑠𝑠 • A tensão na carga é igual à fonte enquanto fluir corrente; • A porção negativa implica na redução da tensão média 𝑣𝑣𝑜𝑜(𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑜𝑜). • O ângulo 𝜙𝜙 aumenta com indutâncias maiores. Retificador monofásico de meia onda – Carga RL 𝑣𝑣𝑠𝑠 − 𝑣𝑣𝐷𝐷 − 𝑣𝑣𝑜𝑜 = 0, 𝑣𝑣𝑜𝑜= 0, 𝑖𝑖𝑜𝑜 = 0 𝑣𝑣𝐷𝐷 = 𝑣𝑣𝑠𝑠 • Note que a tensão 𝑣𝑣𝑅𝑅 está em fase com a corrente 𝑖𝑖𝑜𝑜, enquanto que 𝑣𝑣𝐿𝐿 acompanha a variação desta, atingindo seu menor valor negativo em 𝜙𝜙. Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Componente CC da tensão de saída: Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Valor eficaz (rms) da tensão de saída: Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Expressão para a corrente de carga: Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Expressão para a corrente de carga: Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Expressão implícita para o ângulo de extinção: Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Exemplo: Retificador monofásico de meia onda - Carga RL com diodo de roda livre O diodo de retorno ou roda livre impede o surgimento da tensão negativa na saída; A inclusão do diodo de retorno tem a vantagem de aumentar o valor da componente CC da tensão e corrente de saída. Retificador monofásico de meia onda – Carga RL com diodo de roda livre Retificador monofásico de meia onda – Carga RL com diodo de roda livre 𝑣𝑣𝑠𝑠 − 𝑣𝑣𝐷𝐷𝐷 − 𝑣𝑣𝑜𝑜 = 0, 𝑣𝑣𝐷𝐷𝐷 = 0 𝑣𝑣𝑜𝑜 = 𝑣𝑣𝐷𝐷𝐷 = 𝑣𝑣𝑠𝑠 𝑖𝑖𝐷𝐷𝐷 = 𝑖𝑖𝑜𝑜, 𝑖𝑖𝐷𝐷𝐷= 0 Retificador monofásico de meia onda – Carga RL com diodo de roda livre 𝑣𝑣𝑜𝑜 = 𝑣𝑣𝐷𝐷𝐷 = 0 𝑣𝑣𝑠𝑠 − 𝑣𝑣𝐷𝐷𝐷 − 𝑣𝑣𝐷𝐷𝐷 = 0, 𝑣𝑣𝐷𝐷𝐷 = 0 𝑣𝑣𝐷𝐷𝐷 = 𝑣𝑣𝑠𝑠 𝑖𝑖𝐷𝐷𝐷 = 𝑖𝑖𝑜𝑜, 𝑖𝑖𝐷𝐷𝐷= 0 • O diodo de roda livre fornece um caminho alternativo para a corrente 𝑖𝑖𝑜𝑜; • Além disso, ajuda a reduzir a ondulação dependendo do valor de 𝐿𝐿. • O indutor fornece a energia, enquanto a corrente 𝑖𝑖𝑜𝑜 se dissipa na resistência. Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Componente CC e valor rms da tensão de saída: Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Componente CC e valor rms da corrente de carga: Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Componente CC e valor rms da corrente de carga: Reatância 𝑋𝑋𝐿𝐿 nula (𝑓𝑓 = 0 𝐻𝐻𝐻𝐻) Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Valor rms da corrente de carga: Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Exemplo: Referências HART, Daniel W., Eletrônica de Potência: Análise e Projetos de Circuitos. Porto Alegre: AMGH, 2012. Danillo Borges Rodrigues. Eletrônica de Potência I: Materiais e notas de aula. Número do slide 1 Características Retificador monofásico de meia onda - Carga R Retificador monofásico de meia onda – Carga R Retificador monofásico de meia onda – Carga R Retificador monofásico de meia onda – Carga R Retificador monofásico de meia onda – Carga R Retificador monofásico de meia onda – Carga R Retificador monofásico de meia onda – Carga R Retificador monofásico de meia onda – Carga R Retificador monofásico de meia onda – Carga R Retificador monofásico de meia onda - Carga RL Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Retificador monofásico de meia onda - Carga RL com diodo de roda livre Retificador monofásico de meia onda – Carga RL com diodo de roda livre Retificador monofásico de meia onda – Carga RL com diodo de roda livre Retificador monofásico de meia onda – Carga RL com diodo de roda livre Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Retificador monofásico de meia onda – Carga RL Referências