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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA (UFU) ELA1 - FEELT Professores: Augusto W. Fleury e Josué Silva de Morais Experiência 2 TÍTULO: CIRCUITOS RETIFICADORES Objetivos: Verificar o efeito retificador de circuitos implementados com diodos Verificar as formas de onda de sinais de tensão em retificadores de meia onda Verificar as formas de onda de sinais de tensão em retificadores de onda completa Teoria Os circuitos retificadores são amplamente empregados em aparelhos eletrônicos, uma vez que seu funcionamento está associado ao emprego de sinais de tensão e corrente contínua. A energia transmitida pelas concessionárias na forma de corrente alternada deve ser convertida em corrente contínua para ser utilizada nos aparelhos domésticos de baixa potência. Alguns aparelhos elétricos se utilizam diretamente da corrente alternada, como no caso de motores ac, chuveiros e fornos elétricos. A razão para que se utilize corrente alternada na transmissão de energia é que esta pode ser transformada quanto aos níveis de tensão e de corrente a fim de se obter altas taxas de transporte dessa energia com as menores perdas. Os transformadores são esses elementos modificadores e seu funcionamento é dependente de taxas de variações de fluxo magnético, originados de correntes variantes no tempo. Os circuitos retificadores podem ser de dois tipos: retificadores de meia onda ou retificadores de onda completa. Basicamente os retificadores de meia onda são construídos com um único dispositivo eletrônico retificador, o diodo, ligado em série com a carga que se deseja alimentar. Veja figura (1). Os circuitos retificadores de onda completa podem ser construídos de várias maneiras. O mais simples é implementado com o uso de um transformador com saídas simétricas do tipo +Vac/0/ -Vac, conforme a figura(2). Esta é a configuração mais simples mas tem o inconveniente de necessitar de tal transformador. O circuito retificador em ponte é feito com quatro diodos dispostos em ponte. Tem a vantagem de não necessitar de um transformador com secundário de saída simétrica. Na saída desses dispositivos se obtém sinal de tensão com sentido único (corrente direta) porém com intensidade variável. Figura(1) Os valores da tensão média e eficaz, na carga, para o retificador de meia onda (figura 1) são dados por: π máx médioL VV = 2 máx rmsL VV = diodo Vac + - Carga Vcc + - 2 Figura(2) Os valores da tensão média e eficaz, na carga, para o retificador de onda completa (figura 2) são dados por: π máx médioL VV .2= 2 máx rmsL VV = A tabela(1.0) relacionam os valores das correntes média e eficaz, assim como a tensão inversa que deverão suportar os diodos dos diferentes circuitos retificadores. Tipo de retificador IF(AV) IF(RMS) VBR Meia onda IL(AV) IL(RMS) Vmax Onda completa com trafo de tap central IL(AV) / 2 (√2/2)*IL(RMS) 2*Vmax Onda completa em ponte IL(AV) / 2 (√2/2)*IL(RMS) Vmax tabela(1.0) Onde, IF(AV) e IF(RMS) são as correntes média e eficaz respectivamente no diodo, e VBR é a tensão reversa no diodo. Material Utilizado 01 Transformador 220/(12 + 12)V 02 Diodos 1N4007 01 Resistor 470Ω - 5 W 01 Osciloscópio 01 Multímetro Parte prática 1. Montar o circuito indicado na figura(3). Anotar as formas de onda em V1, VL. Meça os valores médio (DC) e eficaz (AC) da tensão na carga. Repita a leitura para as correntes média e eficaz na carga e no diodo. Figura(3) carga + + - - VL Vac Vac 1N4007 12V + - 470Ω CH2 + - CH1 V1 VL V (AC) (DC) 3 2. Montar o circuito indicado na figura(4). Anotar as formas de onda em V1 e VL. Figura(4) 3. Montar o circuito indicado na figura(5). Anotar os gráficos da tensão na carga, da tensão no diodo, da tensão CH1. Verifique o valor médio e eficaz da tensão aplicada na carga. Figura(5) Questões 1. Calcule a corrente média e eficaz na carga e no diodo, para o circuito do item 1 do procedimento experimental, e compare com os valores medidos. 2. Calcule a corrente média e eficaz na carga e no diodo, para o circuito do item 4 do procedimento experimental, e compare com os valores medidos 3. Qual a freqüência dos pulsos no retificador de meia onda? E onda completa? 4. Qual a vantagem do retificador de onda completa em relação ao retificador de meia onda? Relatório: Relate o que fez, incluindo título, objetivos da experiência, material utilizado, procedimento experimental executado, resultados (dados, respostas às questões, cálculos, esquemas de circuitos, tabelas e gráficos) . Apresente as conclusões a que chegou, analisando e interpretando os resultados obtidos. Comente a experiência e os resultados. 1N4007 12V + - 470Ω CH2 + - CH1 V1 VL 470Ω CH1 CH2 + + - - V
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