RELATÓRIO - LAB DE ELETRÔNICA I - PRÁTICA 02( CIRCUITOS RETIFICADORES) docx

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PRÁTICA 02:
CIRCUITOS RETIFICADORES
CURSO: ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA I
PROFESSOR: JOSÉ TORRES COURA NETO
FABÍOLLA MARIA DE SANTANA ROCHA
WESLLEY CANDIDO PEREIRA
PALMEIRA DOS ÍNDIOS/AL
DATA DA PRÁTICA: 13/05/2022
1. INTRODUÇÃO
Um circuito retificador, ou simplesmente retificador, corresponde a um circuito de
tensão projetado para converter corrente alternada em corrente de fluxo. Além dos
transformadores, esse processo utiliza componentes semicondutores, como diodos e
transistores. Os circuitos retificadores são utilizados em uma larga gama de aplicações:
conversores CA/CC, fontes de alimentação, detectores de valor de pico, geradores de forma
de onda, etc.
Na prática foram abordados: Retificador de meia onda, que tem como objetivo ceifar o
semiciclo negativo do sinal alternado, Retificador de onda completa com transformador de
derivação central, que tem como objetivo retificar todo o sinal alternado, Retificador de meia
onda completa em ponte, que tem como objetivo retificar todo o sinal alternado com a
frequência de oscilação igual ao sinal original.
2. OBJETIVOS
Verificar por simulação, através do multisim Live, e montagem prática em laboratório,
com a utilização de componentes eletrônicos, de circuitos retificadores de meia onda e onda
completa, alinhando os conhecimentos teóricos vistos em sala de aula com o cunho prático
presente na disciplina de laboratório.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
● Guia da prática;
● Gerador de funções;
● Osciloscópio;
● Multímetro digital;
● Protoboard;
● Diodo: IN 4001;
● Potenciômetro regulado;
● Transformador 9v e 500mA;
● Fonte de alimentação variável de bancada;
● Fios de cobre;
Em um primeiro momento, o professor propôs um referencial teórico para o
comportamento dos circuitos retificadores, conexões e circuitos comumente usados para
contextualizar o conteúdo experimental, abordando principalmente os circuitos retificador de
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meia onda,onda completa com transformador de derivação central e de onda completa em
ponte. Após esse momento, as informações iniciais sobre o multisim Live foram passadas e
utilizou-se o software através do computador do laboratório. O guia da prática é usado como
referência para a montagem e execução dos circuitos. Em primeiro momento, foi feito a
simulação dos circuitos retificadores via software, como mostrados nas figuras abaixo:
Figura 1. Circuito retificador de meia onda simulado.
Figura 2. Circuito retificador de onda completa com transformador de derivação central simulado.
Figura 3. Circuito retificador de onda completa em ponte.
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Essas simulações serviram para observar e comparar os dados calculados com os
obtidos via software, além de fazer a análise do comportamento da onda de entrada com a
onda de saídas retificadores, vistas a partir dos pontos de prova dispostos nas figuras
anteriores, no multisim Live pode-se ver o que ocorre graficamente.
Os próximos passos foram a execução dos circuitos retificadores (pondo em foco o de
meia onda e de onda completa com transformador de derivação central), a montagem foi feita
seguindo as esquemáticas das figuras 1 e 2. Com isso, conseguimos obter os dados por meio
de um multímetro digital e observamos o comportamento da onda de entrada e saída do
circuito. Logo, utilizando um osciloscópio, vemos fotos referentes às práticas e laboratório,
com respeito aos dois circuitos retificadores mencionados:
(a) (b)
Figura 4. A imagem “a” representa a montagem do circuito retificador de meia onda, a imagem “b”representa a
montagem do circuito retificador de onda completa com transformador de derivação central, ambas feitas em
laboratório.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Com toda a parte da metodologia abordada, juntamente com os passos do guia
disponibilizado, é possível a visualização dos formatos de onda tanto da parte simulada
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quanto da parte feita em laboratório. A primeira abordagem foi referente ao circuito
retificador de meia onda, vista pela esquemática da figura 1, observado graficamente pelo
multisim Live em simulação e pelo osciloscópio de forma prática. A seguir os gráficos
referentes:
Figura 4. Circuito retificador de meia onda, gráfico de simulação.
Figura 5. Circuito retificador de meia onda, gráfico com osciloscópio.
Fazendo análise das figuras 4 e 5, é possível observar que o comportamento de onda,
em ambas as situações, são idênticas. Isso comprova a eficácia do nosso circuito retificador,
com isso foi possível a extração dos dados e obtidos na tabela abaixo:
Vmáx(V) Vdc teórico(V) Vdc osc(V) Vdc mult(V)
SIMULADOR 12,72 3,34 - 3,916
MONTAGEM 15,9 4,36 4,72 4,88
Tabela 1. Valores de tensões referentes ao circuito retificador de meia onda.
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Agora, fazendo a mesma análise referente ao circuito retificador de onda completa
com transformador de derivação central, como já abordado pelo guia e pela metodologia, foi
obtido os seguintes gráficos de onda:
Figura 6. Circuito retificador de onda completa com transformador de derivação central, gráfico de simulação.
Figura 7. Circuito retificador de onda completa com transformador de derivação central, gráfico com
osciloscópio.
Analisando as Figuras 6 e 7, pode-se observar que o comportamento da forma de onda
é o mesmo em ambos os casos, demonstrando a eficácia do nosso circuito retificador, do qual
podem ser extraídos dados da tabela a seguir:
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Vmáx(V) Vdc teórico(V) Vdc osc(V) Vdc mult(V)
SIMULADOR 12,72 7,4 - 7,58
MONTAGEM 15,9 9,42 9,45 9.41
Tabela 2. Valores de tensões referentes ao circuito retificador de onda completa com transformador de derivação
central.
Pondo em pauta o último circuito, o retificador de onda completa em ponte, que foi
analisado apenas de forma simulado, já que, houve a falta de tempo além de equipamentos de
boa qualidade para uso, foi sugerido pelo professor apenas o estudo de forma simulada com o
multisim Live. Com isso em mente, foi observado o seguinte gráfico referente a figura 3:
Figura 8. Circuito retificador de onda completa em ponte, gráfico de simulação.
O comportamento dessa onda é idêntica ao que ocorre com o circuito retificador de
onda completa com transformador de derivação central, mas com os dados da tabela a seguir,
observa-se que os valores de tensão, com respeito às simulações, são diferentes quando
comparados aos da tabela 2.
Vmáx(V) Vdc teórico(V) Vdc osc(V) Vdc mult(V)
SIMULADOR 12,72 6,68 - 6,79
MONTAGEM - - - -
Tabela 3. Valores de tensões referentes ao circuito retificador de onda completa em ponte.
Também é cunho ressalto, a diferença de pico entres os gráficos, tanto simulado
quanto vistos pelo osciloscópio, como cada figura gráfico possuem duas duas formas de onda,
é entendível que as ondas de cores verdes ou amarelas correspondem ao sinal de entrada e as
de cor azul representam o sinal de saída dos retificadores em análise. É visto também, que em
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cada figura gráfica há uma leve desniveladas de pico entre as ondas de entrada e saída. Isso se
dá por conta da queda de tensão causada pelos diodos usados em cada um dos circuitos
retificadores.
Algo bastante visível são as divergências entre os dados simulados e medidos vistos
em cada tabela. Esses eventos possuem uma explicação plausível: Em simulação, foi usado
um transformador de 220V para 9V, um ou mais diodos com queda de tensão de 0,7V, um
resistor de 2,2KΩ e uma frequência de 60Hz. Em laboratório, com o multímetro, foi
verificado que o transformador estava transformando 220V em algo em torno de 10,34V e
11,5V, além dos diodos usados estarem com queda de tensão por volta de 0,54V e 0,59V. No
laboratório não tinha resistor de 2,2KΩ, logo,optou-se por usar um potenciômetro de 20KΩ
(valor mais próximo do desejado) e regulado até a resistência esperada. Esses foram alguns
fatores que ocasionaram a oscilação dos resultados encontrados em simulação e em
laboratório.
5. CONCLUSÃO
O experimento sobre circuitos retificadores foi de extrema importância em relação às
práticassimuladas e em laboratório. Como observado, nota-se uma discrepância sobre os
dados obtidos na parte simulada e na parte prática. Isso demonstra eventos rotineiros para
Engenheiros no campo de trabalho e na resolução de problemas. Alinhar as práticas
experimentais aos conteúdos técnicos estudados em sala de aula é uma carga de conhecimento
muito boa para alunos que buscam uma formação profissional.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CAPUANO, F.G. e MARINO, M.A.M. Laboratório de Eletricidade e Eletrônica. 24º ed.,
Érica.2007
ALBERT P. MALVINO, Eletrônica: vol. 1, Makron Books, Quarta Edição, 1997
BOYLESTAD, R., NASHELESKY,L. Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos. 11ºEd.
Rio de Janeiro. Pearson,2013.
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