Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
CENTRO UNIVERSITÁRIO AUGUSTO MOTTA CURSO: ENGENHARIA ANO: 2019 SEMESTRE: 01 CÓDIGO: DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA C.H.: 40 AULA PRÁTICA Nº 2 EXPERIMENTO Nº 2 1. ASSUNTO: Retificador de meia onda. 2. OBJETIVO: Compreender o funcionamento do retificador de meia onda e verificar experimentalmente seu funcionamento. 3. CONCEITOS FUNDAMENTAIS A tensão fornecida pela concessionária de energia elétrica é alternada ao passo que os dispositivos eletrônicos operam com tensão contínua. Então é necessário retificá- la e isto é feito através dos circuitos retificadores que convertem corrente alternada em corrente contínua. Um dos tipos de retificador é o retificador de meia onda, que será analisado neste experimento. 3.1 Retificador de meia onda O retificador de meia onda possui esse nome pois retifica apenas meio ciclo da onda de tensão senoidal. O diodo tem a característica de conduzir corrente somente num sentido e devido a esta característica unidirecional, o mesmo é utilizado para retificar. O diodo ideal com polarização direta comporta como uma chave fechada e com polarização reversa comporta como uma chave aberta. O diodo tem resistência direta muito baixa e resistência reversa muito alta. O retificador de meia-onda é o tipo mais simples possível. Usa apenas um diodo, tem algumas vantagens e uma porção de desvantagens. O circuito básico é ilustrado na Figua 1, e sua simplicidade fica evidente. Figura 1 – Circuito básico de um retificador de meia onda 3.2 Funcionamento do retificador de meia ONDA Para explicar o funcionamento do retificador será utilizado o esquema da Figura 2. Figura 2 – Esquema de um retificador de meia onda Para o ponto A positivo em relação a B, o diodo está polarizado diretamente e conduz. A corrente circula de A até B passando pelo diodo e RL. Para o ponto A negativo em relação a B, o diodo está polarizado inversamente e não conduz. Tem-se corrente em RL somente nos semiciclos positivos de entrada. Os semiciclos positivos passam para a saída e os semiciclos negativos ficam no diodo. A freqüência de ondulação na saída é igual à freqüência de entrada. O retificador de meia onda tem baixa eficiência. As formas de onda que teremos neste circuito serão: Pico Inverso de Tensão no Diodo (= - VP) 𝑉𝐶𝐶 = 𝑉𝑃 𝜋 ou 𝑉𝐶𝐶 = 0,45. 𝑉𝑃 VCC é o valor médio da tensão contínua na carga RL. VP é o valor de pico da tensão, sendo VP = √2. 𝑉𝑒𝑓 IL = 𝑉𝐶𝐶 𝑅𝐿 e ID = IL IL é o valor médio da corrente em RL e ID é o valor médio da corrente no diodo. 𝐼𝑃 = 𝑉𝑃 𝑅𝐿 , sendo IP o valor de pico da corrente. A tensão eficaz em RL é igual a 𝑉𝑃 2 , mas a tensão eficaz na entrada é 𝑉𝑃 √2 . Obs: O diodo deve suportar uma tensão inversa maior do que PIV e uma corrente direta maior que ID. Por exemplo, o diodo 1N4007 suporta uma corrente direta máxima de 1,0 A e uma tensão reversa máxima de 1000 V. 4. MATERIAL - 01 Módulo Universal 2000 - 01 Diodo 1N4007 - 01 Resistor de 470 Ω - 01 Resistor de 390 Ω - 01 Multímetro - 01 Osciloscópio - Cabinhos para ligação 5. ROTEIRO a) Monte o circuito de um retificador de meia onda, conforme a Figura 3, com RL.de 470 Ω ou 390 Ω. O gerador de sinais estará realizando a função de um transformador de tensão, que reduziria a tensão de 127 V ou 220 V senoidal, para tensões mais baixas (em torno de 15 V). b) Ajuste a saída do gerador de sinais para uma tensão senoidal com valor de pico de 8,0 V. Figura 3 – Circuito do retificador de meia onda c) Verifique a onda na entrada do circuito utilizando o osciloscópio. Anote o valor a tensão de pico, a frequência da onda, e o valor eficaz da tensão. Faça um gráfico da onda de tensão na entrada. d) Ligue o osciloscópio na resistência de carga RL. Anote o valor da tensão de pico, a frequência da onda e o valor eficaz da tensão. Faça o gráfico da onda de tensão em RL. e) Ligue os terminais do osciloscópio sobre o diodo D. Anote o valor da tensão de pico, a frequência da onda e o valor eficaz da tensão. Faça o gráfico da onda de tensão no diodo. f) Inverta a polaridade do diodo e aplique a tensão senoidal no circuito. Ligue os terminais do osciloscópio no resistor RL. Faça o gráfico da tensão no resistor. Compare essa forma de onda com o gráfico obtido na letra d). O que aconteceu ? g) Nos conceitos fundamentais foi afirmado que “A tensão eficaz em RL é igual a 𝑽𝑷 𝟐 , mas a tensão eficaz na entrada é 𝑽𝑷 √𝟐 .” Verifique se aconteceu isto no experimento, comparando a tensão eficaz obtida na letra d) e a tensão eficaz obtida na c). h) Demonstre matematicamente porque “A tensão eficaz em RL é igual a 𝑽𝑷 𝟐 , mas a tensão eficaz na entrada é 𝑽𝑷 √𝟐 .”
Compartilhar