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FUNDAÇÃO EDSON QUEIROZ UNIVERSIDADE DE FORTALEZA Ensinando e Aprendendo Centro de Ciências Tecnológicas Curso de Engenharia Eletrônica Disciplina: T926 – Eletrônica Básica Turma: 25 Horário: N35AB Professor: Wellington Brito 3a Lista de Exercícios – Semestre de 2019.1 Tema: Diodo em circuitos de retificação com filtro capacitivo 1 – O diodo do circuito mostrado na figura abaixo tem especificação de corrente contínua direta de 450 mA e uma especificação de tensão inversa de pico de 95 V. Verificar se este diodo é adequado para trabalhar submetido a uma tensão no secundário de 40 V rms e a tensão de ondulação na carga de 6 V. Considerar a queda de 0,7 V em cada diodo que estiver conduzindo, RL igual a 150 Ω e C igual a 970 µF. 2 – Você está construindo um retificador de meia onda com filtro capacitivo. As especificações são uma tensão de carga CC de 18 V e uma tensão de ondulação de 1 V para uma resistência de carga variando de 100 Ω a 820 Ω. Com base nestas informações e considerando a queda de 0,7 V no diodo quando ele estiver conduzindo, responda. a) Que tensão Vrms o enrolamento do secundário do transformador deve produzir para a tensão do primário de 220 V rms / 60 Hz? b) Quais as especificações mínimas de Io (máxima corrente contínua direta em cada diodo) e PIV (tensão inversa de pico em cada diodo)? 3 – O circuito da figura abaixo mostra uma fonte de alimentação de baixo custo. Supondo o diodo ideal e, de princípio, a máxima tensão na carga igual ao valor da tensão média na mesma, Calcular a) O valor aproximado da tensão média na carga RL de 1 kΩ. b) A tensão de ondulação ∆V se C = 1000 µF. c) O valor aproximado da tensão inversa de pico sobre o diodo. 4 – Projetar uma fonte de alimentação com tensão de entrada do transformador de 110 Vrms e frequência de 60 Hz, tensão média na carga de 15 V com uma tensão de ondulação ∆V de 1 Volt para alimentar um circuito cuja resistência de carga RL é de 0,5 kΩ. Utilizar o retificador de onda completa com derivação central. Considerar diodos ideais. No projeto, apresentar: a) A relação de transformação (N1 / N2). b) As especificações de corrente e tensão dos diodos: máxima corrente contínua direta e tensão inversa de pico. c) Valor da capacitância do capacitor. 5 – Projetar uma fonte de alimentação com tensão de entrada de 220 V rms / 60 Hz e tensão média de saída de 5 Volts com tensão de ondulação de 0,2 V , para alimentar uma carga RL de 0,1 kΩ. Utilizar o retificador de onda completa em ponte com filtro capacitivo e considerar a queda de 0,7 V em cada diodo quando o mesmo estiver conduzindo. No projeto, apresentar: a) A relação de transformação (N1 / N2). b) As especificações de corrente e tensão dos diodos: máxima corrente contínua direta e tensão inversa de pico. c) Valor da capacitância do capacitor. 6 – Para um retificador de onda completa em ponte com filtro capacitivo, carga RL, capacitor de 1400 μF, transformador com secundário de 15 V rms / 60 Hz e tensão de ondulação de 1 V, considerando os diodos como uma fonte de tensão de 0,7 V se polarizados diretamente e como uma chave aberta se polarizados reversamente, determinar: a) O valor da carga RL. b) Potência CC dissipada na carga. 7 – Projetar uma fonte de alimentação que substitua a bateria de um aparelho eletrônico formado por oito pilhas de 1,5 V e que tem um consumo de potência de 1 W. A tensão de ondulação deve ser, no máximo, de 0,8 V. Utilizar transformador alimentado pela rede da Coelce. Desenvolver o projeto para retificador de onda completa em ponte. No projeto, especificar: N1/N2 (relação de transformação); C (capacitância do filtro capacitivo); Carga RL; Io (máxima corrente contínua direta em cada diodo) e PIV (tensão inversa de pico em cada diodo). Considerar a queda de 0,7 V em cada diodo. 8 – Uma ponte retificadora com filtro capacitivo alimenta uma carga de 22 Ω num circuito que é alimentado por um transformador de 220 V rms/ 40 V rms na rede da Coelce, tendo uma tensão de ondulação de 10% da máxima tensão de pico do secundário. O diodo 1N4007 pode ser usado na implementação deste circuito? Considerar a queda de 0,7 V em cada diodo. Dados do diodo 1N4007: Máxima corrente contínua direta = 1 A; Tensão de ruptura reversa = 1000V. 9 – A tensão do secundário no circuito da figura abaixo é de 35 V rms e a corrente média na carga é de 450 mA. Considerando a queda de 0,7 V em cada diodo, carga RL = 97Ω e C = 470μF, Determinar: a) A tensão média na carga. b) A tensão de ondulação. c) As especificações dos diodos: Io (máxima corrente contínua direta em cada diodo) e PIV (tensão inversa de pico em cada diodo). 10 – Um retificador em ponte com um filtro capacitivo tem uma tensão média sobre a carga RL de 25 V. Se a resistência de carga for de 220 Ω e a capacitância C for de 470 µF, determinar a tensão de ondulação ∆V. Obs: Considerar que o circuito está sendo alimentado através de um transformador com 220 V rms e frequência de 60 Hz no primário do mesmo. 11 – Você está construindo um retificador de onda completa em ponte com um filtro capacitivo. As especificações são uma tensão de carga cc de 35 V e uma tensão de ondulação ∆V de 6 Volt para uma resistência de carga de 0,39kΩ. a) Que tensão eficaz o enrolamento do secundário de um transformador deve ter sabendo que a tensão eficaz no primário é de 110 Volts e frequência de 60 Hz? b) Calcular a relação de transformação N1/N2. c) Calcular o valor da capacitância do capacitor do filtro capacitivo. Considerar a queda de 0,7 V em cada diodo que estiver conduzindo. 12- Uma ponte retificadora com filtro capacitivo alimenta uma carga de 100 Ω num circuito que é alimentado na rede de baixa tensão da Coelce (220 V rms e frequência de 60 Hz) por um transformador cuja relação de transformação é igual a 3 (transformador abaixador), tendo uma tensão de ondulação de 8 Volts. Supondo o usos de diodos ideais, Faça o que se pede: a) Verificar se o diodo 1N914 (máxima corrente contínua direta de 1 A e máxima tensão reversa de 100 V) pode ser usado na implementação do circuito. b) Calcular o valor da capacitância que deverá ser colocada no circuito. c) Suponha que o circuito foi montado mas a pessoa que montou o circuito esqueceu de inserir o capacitor adequadamente e o mesmo ficou inoperante. Qual a tensão contínua que alguém irá medir na resistência de carga. 13- Observe o circuito abaixo e considerando os dados informados faça o que se pede: Dados: Tensão do primário: 110 Volts rms / frequência de 60 Hz. Relação de transformação: 10. Diodos de silício com tensão de condução direta de 0,7 Volts. C = 220 μF e RL = 1kΩ a) Mediu-se na carga uma tensão contínua de aproximadamente 8,9 Volts. Algo de errado está acontecendo. Use a análise de circuito e o conhecimento acerca de circuitos retificadores para fazer a sua justificativa. b) Que valor aproximado de tensão se deveria medir na carga? Obs: Considerar, de princípio, que a máxima tensão na carga é igual ao seu valor médio. 14 – Alguém estava numa bancada de laboratório com um circuito montado e teve a oportunidade de usar os instrumentos da bancada e fazer as medições apresentadas abaixo (uma com o osciloscópio e outra com um multímetro ). Considerando a situação descrita, faça o que se pede: a) Calcular a tensão de pico do sinal de entrada que deu origem ao sinal de saídaapresentado acima bem como a frequência desse sinal de entrada. b) Especificar a máxima tensão reversa em cada diodo e a capacitância do capacitor usado no circuito. Obs: Considerar o diodo como uma fonte de tensão de 0,7 V quando diretamente polarizado, e, como uma chave aberta quando reversamente polarizado.
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