Eletronica de Potencia

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁUNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICADEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA
CURSO DE ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICACURSO DE ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA
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UTFPR – Campus Curitiba
Prof. Amauri Assef
Disciplina de Eletrônica de Potência Disciplina de Eletrônica de Potência –– ET66BET66B
Aula 7 Aula 7 –– Retificador monofásico onda completa a diodoRetificador monofásico onda completa a diodo
Prof. Amauri AssefProf. Amauri Assef
amauriassef@utfpr.edu.bramauriassef@utfpr.edu.br
Eletrônica de Potência Eletrônica de Potência –– RETIFICADORES A DIODORETIFICADORES A DIODO
� Retificador Monofásico Onda Completa com Ponto Médio
� c) Estudo do Comportamento do Transformador
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� A corrente de carga será considerada isenta de harmônicas.
Eletrônica de Potência Eletrônica de Potência –– RETIFICADORES A DIODORETIFICADORES A DIODO
� Formas de onda:
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Eletrônica de Potência Eletrônica de Potência –– RETIFICADORES A DIODORETIFICADORES A DIODO
� Corrente eficaz de um enrolamento secundário
∫==
pi
ω
pi 0
2
21 2
1 )t(dIII Lmedefsefs Lmedefsefs I,II 707021 ==
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� Potência aparente de um enrolamento secundário
Onde:
LmedLmed
LmedLmed
s IV,
,
IV,S 7850
90
7070
1 ==efsefs IVS 121 =
902 ,
VV Lmedef =
Eletrônica de Potência Eletrônica de Potência –– RETIFICADORES A DIODORETIFICADORES A DIODO
� Potência aparente total no enrolamento seundário
Como: 
212 ss SSS += LmedLmed IV,S 5712 =
LmedLmedL IVP =
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Como: 
Obtêm-se:
� PL representa a potência transferida a carga
� Transformador é mal aproveitado� dimensionamento 
com potência aparente igual a 157% da potência de carga
LmedLmedL IVP =
LP,S 5712 =
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� Vantagens do retificador de Onda Completa em relação ao 
Meia Onda:
� Não existe componente contínua de corrente circulando 
no secundário, não aparecendo então o fenômeno da 
saturação do transformador;
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saturação do transformador;
� A tensão média na carga é duas vezes maior;
� A corrente de carga apresenta menor distorção 
harmônica.
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� Exercício:
� Seja o retificador monofásico onda completa com ponto médio, tensão no 
enrolamento primário de 220V/60Hz e a relação de transformação 2:1. Para 
uma fonte de corrente de 3,96A como carga da aula anterior, determinar: (a) 
a corrente eficaz em cada enrolamento, (b) a potência aparente do 
transformador, (c) fator de potência do retificador e, (d) desenhar formas de 
tensão na carga e corrente nos diodos. 
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tensão na carga e corrente nos diodos. 
Lmedefsefs I,II 707021 ==
Lmedef IN
NI 





=
1
2
1
LP,S 5712 =
LmedLmedL IVP =
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� Retificador Monofásico Onda Completa em Ponte
� a) Carga resistiva
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� Formas de onda similares ao retificador com ponto médio.
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� Retificador Monofásico Onda Completa em Ponte
� Etapas de funcionamento
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Equacionamento:
Etapa 1:
Etapa2: )t(Ri)t(senV
)t(Ri)t(senV
L
L
ωω
ωω
=−
=
0
0
2
2
Etapa 1:
0 ≤ ωt < π
Etapa 2:
π ≤ ωt < 2π
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� Retificador Monofásico Onda Completa em Ponte
� Formas de onda
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Etapa 1 Etapa 2 Etapa 1 Etapa 2
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� Valor médio da tensão na carga:
∫=
pi
ωω
pi 0
22
1 )t(d)t(senVVLmed
2
2 9022 V,VVLmed == pi
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� Valor eficaz da tensão na carga:
2Lmed pi
( )∫= pi ωωpi 0 2
2
22
1 )t(d)t(senVVLef
2VVLef =
Eletrônica de Potência Eletrônica de Potência –– RETIFICADORES A DIODORETIFICADORES A DIODO
� Valor médio da corrente na carga:
R
VI LmedLmed =
R
V,I Lmed 2
90
=
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� Valor eficaz da corrente na carga:
R
V
I LefLef =
R
VI Lef 2=
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� Retificador Monofásico Onda Completa em Ponte
� b) Carga RL
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� Formas de onda similares ao retificador com ponto médio.
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� Retificador Monofásico Onda Completa em Ponte
� Etapas de funcionamento
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Equacionamento:
Etapa 1:
Etapa2:
Etapa 1:
0 ≤ ωt < π
Etapa 2:
π ≤ ωt < 2π)t(Ridt
)t(diL)t(senV
)t(Ri
dt
)t(diL)t(senV
L
L
L
L
ω
ω
ω
ω
ω
ω
+=−
+=
0
0
2
2
Eletrônica de Potência Eletrônica de Potência –– RETIFICADORES A DIODORETIFICADORES A DIODO
� Retificador Monofásico Onda Completa em Ponte
� Formas de onda
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Etapa 1 Etapa 2 Etapa 1 Etapa 2
VD1 = VD4
VD2 = VD3
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� Retificador Monofásico Onda Completa em Ponte
� c) Estudo do Comportamento do Transformador
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� Não depende do transformador para funcionar
� Transformador: Isolamento galvânico e/ou adaptação da tensão
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� Retificador Monofásico Onda Completa em Ponte
� Formas de onda
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� Considerando transformador ideal com enrolamentos 1:1
Eletrônica de Potência Eletrônica de Potência –– RETIFICADORES A DIODORETIFICADORES A DIODO
� Valor eficaz da corrente do enrolamento secundário:
∫=
pi
ω
pi
2
0
2
2 2
1 )t(dII Lmedef
Lmedef II =2
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� Valor eficaz da tensão no enrolamento secundário:
� Tensão inversa máxima nos diodos:
902 ,
VV Lmedef =
22VVDp =
Metade da tensão de pico inversa do 
retificador com ponto médio
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� Potência aparente do transformador:
Assim:
Como:
90222 ,
IVIVS LmedLmedefef ==
LmedLmed IV,S 1112 =
LmedLmedL IVP =
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Como:
Resultando em:
LmedLmedL
LP,S 1112 =
Retificador em ponte proporciona um melhor 
aproveitamento do transformador que o retificador 
com ponto médio.
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� Comparação
Parâmetro Meia-onda
Onda completa 
com ponto médio
Onda completa em 
ponte
Tensão média 0,45Vo 0,90Vo 0,90Vo
Tensão negativa na 
carga
Sim (exceto com 
diodo de roda livre)
Não Não
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carga diodo de roda livre)
Não Não
Número de diodos 1 2 4
Necessita de 
transformadorNão Sim Não
CC no secundário 
do transformador
Sim Não Não
Tensão reversa do 
diodo
1,41Vo 2,82Vo 1,41Vo
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� Exercício:
� Seja o retificador monofásico onda completa em ponte, com os seguintes 
valores: Vo=220V (tensão eficaz no enrolamento secundário), N2/N1=0,2, 
R=10Ω e L=500mH. Determinar: (a) Tensão média na carga, (b) a corrente 
média e a potência entregue a carga, (c) a corrente eficaz nos enrolamentos, 
(d) a potência aparente do transformador, e (e) fator de potência.
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902 ,
VV Lmedef =
Lmedef II =2
LP,S 1112 =
LmedLmedL IVP =