03 Eletrônica de Potência - Retificadores Não Controlados

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Eletrônica de Potência
Retificadores não Controlados
Fonte de consulta: AHMED, Ashfaq; Eletrônica de Potência; Makron Books; 2006.
Ementa
Eletrônica de Potência
Dispositivos Semicondutores de Potência; 
Retificadores não controlados; 
Retificadores controlados; 
Conversores CC-CC (Pulsadores); 
Conversores CC-CA (Inversores); 
Conversores CA-CA (Gradadores e Cicloconversores).
Bibliografia
Bibliografia Básica:
AHMED, Ashfaq; Eletrônica de Potência; Makron Books; 2006.
BARBI, Ivo; Eletrônica de Potência; Ed. dos Autores; 2006.
MOHAN, Ned; Undeland, Tore M.; Robbins, William P.; Power Electronics: Converters, Applications and Design; John Wiley & Sons; 2003.
Bibliografia Complementar:
AHMED, Ashfaq. Eletrônica de Potência. Pearson, 2000. (Biblioteca Virtual).
BOYLESTAD, Robert L. Introdução à Análise de Circuitos. Ed. Pearson., 2011, 980p. (Biblioteca Virtual).
CAVALCANTI P. J. 	Fundamentos de Eletrotécnica. 22 Edição, Editora Freitas Bastos, 2012 (Biblioteca Virtual).
FLARYS, Francisco. Eletrotécnica Geral: Teoria e Exercícios Resolvidos, 2ª edição. Editora Manole, Barueri, SP, 2013, 308p. (Biblioteca Virtual).
MUHHAMAD H. Rashid. Eletrônica de potência. 4ªed. Pearson, 2014. (Biblioteca Virtual).
Introdução
A retificação é o processo de converter tensão e corrente alternadas em tensão corrente contínuas. 
A amplitude da tensão de saída DC é determinada pela amplitude da tensão de alimentação AC. 
Entretanto, a saída DC não é pura – contém componentes AC significativas, as quais recebem o nome de ondulação. Para eliminá-la, costuma-se inserir um filtro depois do retificador.
ACS6000 - ABB
ACS6000 - ABB
Introdução
Como no esquema ao lado, o retificador não controlado é comumente empregado em parte do processo de acionamentos elétricos.
Retificador meia-onda – Carga Resistiva
Seguem as curvas e diagrama e principais relações do retificador meia-onda com carga resistiva.
No próximo slide contém as relações para o retificador meia-onda com carga resistiva.
Retificador meia-onda – Carga Resistiva
O fator de forma é uma medida da qualidade da tensão de saída. Idealmente o FF é unitário para tensões puramente contínuas.
Tensão Inversa Máxima que o diodo suporta.
O fator de ondulação é a relação entre o valor RMS da componente AC e o valor RMS da componente DC, idealmente é igual a zero.
Relação entre tensão eficaz (RMS) e tensão máxima (FONTE DE ALIMENTAÇÃO).
Retificador meia-onda – Carga Resistiva
Retificador meia-onda – Carga Indutiva
O circuito com carga indutiva (RL) como ocorre na prática, nota-se que o diodo passará do estado ligado para desligado quando obter uma tensão reversa.
Em função da natureza indutiva da carga, a corrente não atingirá o valor de pico quando a tensão estiver no máximo.
Quando a fonte de tensão diminuir, a corrente começará a decrescer de modo gradual e chegará a zero no momento em que toda a energia armazenada pelo indutor for passada para o circuito.
Logo que a corrente chegar a zero, o diodo ficará inversamente polarizado e permanecerá desligado durante o resto do ciclo negativo. 
Vamos analisar as curvas de operação...
Retificador meia-onda – Carga Indutiva
Circuito retificador meia onda com carga indutiva.
Segue o valor médio da tensão e corrente de saída:
Retificador meia-onda com diodo de Retorno – Carga Indutiva
Para aplicações de alta potência, circuitos retificadores meia onda possuem uso praticamente limitado pela baixa tensão de saída e pela grande ondulação na tensão de saída DC.
Uma modificação pode ser realizada de forma a resultar no circuito retificador de meia onda com diodo de retorno. Esse circuito modificado possui aplicações práticas para aplicações de baixa potência. 
O diodo de retorno (diodo de roda livre) impede o surgimento de uma tensão negativa na carga.
Em função da impedância, o circuito pode apresentar poucas oscilações de corrente na saída, visto que o diodo de roda livre entra em condução quando o diodo do retificador está em polarização reversa, criando um caminho alternativo para a corrente.
Vamos analisar as curvas de operação...
Retificador meia-onda com diodo de Retorno – Carga Indutiva
Circuito retificador meia onda com carga indutiva com o diodo de retorno.
Segue o valor médio da tensão de saída:
Retificador meia-onda com diodo de Retorno – Carga Indutiva
Retificador onda completa em ponte – carga resistiva
O retificador em ponte é um dos tipos de retificadores em onda completa mais empregados.
Operação Semiciclo positivo
Operação Semiciclo negativo
Retificador onda completa em ponte – carga resistiva
Retificador onda completa em ponte – carga resistiva
Retificador onda completa em ponte – carga resistiva
Retificador onda completa em ponte – carga indutiva
A inserção de uma indutância em série com a resistência de carga, faz com que a forma de onda de tensão e de corrente varie. Segue abaixo um circuito retificador de onda completa com carga indutiva.
Retificador onda completa em ponte – carga indutiva
Retificador onda completa em ponte – carga indutiva
Retificador onda completa em ponte – carga indutiva