EPO1_06a_Retificadores_monof_sicos_onda_completa_a_diodo

8/19/2019 EPO1___06a___Retificadores_monof_sicos_onda_completa_a_diodo

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1

ELETRÔNICA DE POTÊNCIA IELETRÔNICA DE POTÊNCIA IAula 06aAula 06a -- Retificadores monofRetificadores monofáásicossicos

onda completa a diodoonda completa a diodo

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINAUNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINACENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLCENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓÓGICASGICAS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICACURSO DE ENGENHARIA ELCURSO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICA

Prof. Leandro Michels, Dr. Eng.Prof. Leandro Michels, Dr. [email protected]@gmail.com

EPO I – Aula 06a – Retificadores monofásicos onda completa a diodo


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2

Prof. Leandro Michels

( ) ( )22 sen 0 LV t Ri t − ω + ω =

AnAnáálise qualitativalise qualitativa Etapas de operaEtapas de operaççãoão

Etapa 1Etapa 1

Equacionamento:Equacionamento:

Etapa 2Etapa 2

00 ≤≤≤≤≤≤≤≤ ωωωωωωωωtt


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3


Formas de onda:Formas de onda:


i 1

v 2b

D1

i L

i 2a

D2

v 2a

v 1

i 2b

v L

R

V

v D1

v D2

Etapa 1Etapa 1 Etapa 1Etapa 1Etapa 2Etapa 2 Etapa 2Etapa 2

Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda comp. c/ ponto monda comp. c/ ponto méédio (R)dio (R)

1 1 1

2 2 2a b

N V V

N V V

= =


4/14

4




i 1

v 2b

D1

i L

i 2a

D2

v 2a v 1

i 2b

v L

R

V

v D1

v D2

v L

V Lm

V Lef

( ) ( )22 sen Lv t V t ω = ω

2

2

2 20.90

Lmed

V V V = ≅

π

2 Lef V V =

MMéédiodio

EficazEficaz

( ) ( )20

12 sen

Lmed V V t d t

π

= ω ω

π∫

( ) ( ) ( )2

2

2

0

12 sen Lef V V t d t

π

= ω ωπ ∫

Tensão na cargaTensão na cargaAnAnáálise quantitativalise quantitativa

1 1 2

2 2 1

N V I

N V I = =


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5


Corrente na cargaCorrente na carga



i L

I Lm I Lef

i 1

v 2b

D1

i L

i 2a

D2

v 2a

v 1

i 2b

v L

R

V

v D1

v D2

( ) ( )22

sen L V i t t R

ω = ω

2 22 2

0.90 Lmed

V V I

R R= ≅

π

2 Lef

V I

R=

MMéédiodio

EficazEficaz

( ) ( )2

0

21sen Lmed

V I t d t

R

π

= ω ω

π∫

( ) ( )

2

22

0

21sen

Lef

V I t d t

R

π = ω ω π

∫

AnAnáálise quantitativalise quantitativa


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6


Potência na cargaPotência na carga



i 1

v 2b

D1

i L

i 2a

D2

v 2a

v 1

i 2b

v L

R

V

v D1

v D2

p L

P S

2

2

L

V P

R=

2

2

L

V S

R

=

AtivaAtiva

AparenteAparente

L Lef Lef S V I =


( ) ( )2

222 sen

L

V p t t

Rω = ω

( ) ( ) ( ) L L L p t v t i t ω = ω ω

( ) ( )

2

0

1

2 L L LP v t i t d t

π

= ω ω ωπ ∫

( )2 2

22

0

12 sen

2 L

V P t d t

R

π

= ω ωπ ∫


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7


Corrente na entradaCorrente na entrada



i 1

v 2b

D1

i L

i 2a

D2

v 2a

v 1

i 2b

v L

R

V

v D1

v D2

i 1

I 1m I 1ef

( ) ( )2 211

2sen

N V i t t

N Rω = ω

1 0

med I =

2 2

1

1

ef

N V

I N R=

MMéédiodio

EficazEficaz

( ) ( )2

2 2

1

1 0

21sen

2med

N V I t d t

N R

π

= ω ωπ ∫

( ) ( )

2

222 2

1

1 0

21sen

2ef

N V I t d t

N R

π = ω ω π

∫



8/14

8


Potência na entradaPotência na entrada



22

2

1

1

oV N P N R

=

AtivaAtiva

AparenteAparente

1 1 1ef ef S V I =


( ) ( )22

22

1

1

2 senoV N p t t

R N

ω = ω

( ) ( ) ( )1 1 1 p t v t i t ω = ω ω

( ) ( )

2

1 1 1

0

1

2P v t i t d t

π

= ω ω ωπ ∫

( )

22 2

22

1

10

12 sen

2

oV N P t d t R N

π = ω ω

π

∫p 1P 1S 1

i 1

v 2b

D1

i L

i 2a

D2

v 2a

v 1

i 2b

v L

R

V

v D1

v D2

22

2

1

1

oV N

S N R

=


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9


EsforEsforçços nos diodosos nos diodos



i 1

v 2b

D1

i L

i 2a

D2

v 2a

v 1

i 2b

v L

R

V

v D1

v D2

Tensão reversaTensão reversamax 2

2 2 DR

V V = −Corrente de picoCorrente de pico

2

max

2 D

V I

R=

Corrente mCorrente méédiadia

v D1p

i D1p I D1m

I D1ef

20.45

Dmed

V I

R≅

( ) ( )2

0

21sen

2 Dmed

V I t d t

R

π

= ω ωπ ∫

Corrente eficazCorrente eficaz

2

0.707 Def

V I R≅

( ) ( )

2

22

0

21sen

2 Def

V I t d t

R

π = ω ω π

∫



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10


Zv 1 v Li LV i 1

FonteFonte Conversor estConversor estááticotico CargaCarga


Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda comp. c/ ponto monda comp. c/ ponto méédio (R)dio (R)CCáálculo doslculo dos í í ndices de desempenhondices de desempenho

σσσσσσσσ

TUFTUF

µµµµµµµµ

CargaCarga

PFPF THDTHD

DFDF

CFCF

EntradaEntrada

RFRF

IIcaca

SaSaí í dada

oV

R


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11


Í Í ndices de desempenhondices de desempenho →→ entradaentrada



2 2

1

2

1

ef ef

ef

I I THD

I

−=

1

1

PPF

S =

DistorDistorçção harmônicaão harmônica

Fator de potênciaFator de potência

1PF =

22

2

1

22

2

1

o

o

V N

N RPF

V N

N R

=

2 2

2 2 2 2

1 1

2

2 2

1

N V N V

N R N RTHD N V

N R

−

=

0%THD =

Corrente senoidal de entradaCorrente senoidal de entrada


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12


Í Í ndices de desempenhondices de desempenho →→ entradaentrada



2CF =1

1

p

ef

I CF

I =

Fator de cristaFator de crista2 2

1

2 2

1

2 N V

N RCF

N V

R

=

Fator de deslocamentoFator de deslocamento

( )cos DF = φ 1 DF = Corrente em fase com a tensãoCorrente em fase com a tensão


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13



Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda comp. c/ ponto monda comp. c/ ponto méédio (R)dio (R)Í Í ndices de desempenhondices de desempenho →→ sasaí í dada

2

1 Lef

Lmed

I RF

I

= −

2 2

Lca Lef Lmed I I I = −

OndulaOndulaçção na saão na saí í dada

VariVariáável de savel de saí í dada →→

correntecorrente

Componente CA na saComponente CA na sa

í í dada

20.43 Lca

V I

R=

0.48 RF =

22

2 20.9

Lca

V V I

R R

= −

2

2

2

1

0.9

V

R RF V

R

= −


14/14

14



Retificadores 1Retificadores 1ΦΦ onda comp. c/ ponto monda comp. c/ ponto méédio (R)dio (R)Í Í ndices de desempenhondices de desempenho →→ conversorconversor

RendimentoRendimento

Fator de retificaFator de retificaççãoão

0.57TUF ≅

Lmed Lmed

Lef Lef

V I

V I σ =

2

2

2

2

0.9 0.9

V

V RV

V R

×σ =

×

0.81σ =

2 2

Lmed Lmed

ef ef

j

V I TUF

V I =

∑

1

LP

Pη =

UtilizaUtilizaçção doão do trafotrafo

1η =

2 22

22

1

2 22 2

2 2

1 1

o

o o

V N V N R R

V V N N

N R N R

η = =

22

2 2

2 2

0.9 0.9

0.707 0.707

V V RTUF

V V V V

R R

×=

× + ×

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